Sector Transporte y Bioenergéticos “Mitigación de> Gases de Efecto Invernadero por sectores y por fuentes” Sector Transporte y Bioenergéticos Fabio Manzini Centro de Investigación en Energía Universidad Nacional Autónoma de México Congreso Nacional de Investigación en Cambio Climático Instituto de Geofísica de la UNAM, el 19 de octubre de 2011

Contenido Antecedentes Sector Transporte Bioenergéticos

Participación porcentual

Participación porcentual

Sector Transporte Resultados preliminares del subproyecto “Evaluación Ambiental y Económica de Intervenciones para la Reducción de GEI al 2035 mediante la Implementación de Políticas de Eficiencia Energética en el Sector Transporte en México” A cargo del Centro de Transporte Sustentable A.C. Responsable: Hilda Martínez Fondo sectorial CONACYT-SENER SUSTENTABILIDAD ENERGÉTICA 2009, No. 117808. “Evaluación económica y ambiental de escenarios al 2030 de la inserción de Fuentes alternas de energía y medidas de eficiencia energética en el sistema energético mexicano en base a su potencial de reducción de GEI” A cargo de La Coordinación de Planeación Energética CIE-UNAM Responsable: Jorge Islas.

Línea Base El escenario de la línea base sigue las tendencias históricas de México y es consistente con el patrón mundial de crecimiento de la motorización. En este escenario, el parque automotor nacional aumenta de 24 millones de vehículos en 2008 a poco más de 70 millones en el 2030 . Las emisiones de GEI producidas por el sector transporte aumentan de 155 (167) Mt CO2e en 2008 a más de 340 (347) Mt CO2e en 2035, siendo el 72% de las emisiones (y consumo de energía) generado por los vehículos privados Las emisiones totales se incrementan de 165 Mt de CO2e en 2008 a 352 Mt de CO2e en 2030, subiendo la participación del sector transporte del 25% en 2008 al 31% en 2030 (gráfico 7.1).

Medidas evaluadas

Emisiones

Norma Eficiencia

Norma Eficiencia Resultados Se reducen 136 MtCO2e en el horizonte de evaluación. Las emisiones reducidas promedio por año son del orden de 5.91 MtCO2e.

Norma Eficiencia Pesados

Norma Eficiencia Pesados Se reducen 46 MtCO2e en el horizonte de evaluación. Se reducen 2 billones de dólares Representa un ahorro social de 46 Dolares/ ton

Precio Gasolina

Precio Gasolina (Resultados) Se reducen 552 MtCO2e en el horizonte de evaluación. Las emisiones reducidas promedio por año son del orden de 24 MtCO2e. Lleva a una disminución en las erogaciones federales por un total de 160,220 millones de dólares. 0 Dólares por ton.

I & M – Restricción Circulación

I & M – Restricción Circulación (Resultados) Se reducen 88 MtCO2e en el horizonte de evaluación. 0.25 Dólares ahorrados por ton.

Aduana Vehicular Ambiental

Aduana Vehicular Ambiental Se reducen 240 MtCO2e en el horizonte de evaluación. 26 Dólares ahorrados por ton. Representa un ahorro de aproximadamente 6 billones de dólares

Optimización de Rutas

Optimización de Rutas Se reducen 107 MtCO2e en el horizonte de evaluación. 53.5 Dólares ahorrados por ton. Representa un ahorro de aproximadamente 5.7 billones de dólares

Híbridos

Híbridos Se reducen 1.5 MtCO2e en el horizonte de evaluación. 30 Dólares costo por ton.

Integración de Empresas de Transporte Medida: (Nombre) Integración de empresas de transporte Descripción de la medida: En este escenario, se supone que las empresas de transporte, que en muchos casos son microempresas individuales, se integran de tal forma que es posible mejorar la logística que utilizan todos en su conjunto y desarrollar programas de capacitación a los choferes. De esta forma este escenario se conforma por medidas no tecnológicas que mejoran la eficiencia en el uso de los vehículos de transporte de carga. Situación línea base: (emisiones) De acuerdo a información del Instituto Mexicano de Transporte, en el periodo 2000-2009 se identificó que el peso bruto promedio de los transportes de carga es 77% del peso máximo permitido denotando un margen de mejora en el rendimiento, tanto ecológico como económico, de cada viaje. Más aun, ese mismo estudio determinó que, en el mismo periodo, 36.8% de los viajes muestreados estaban vacíos, demostrando de nueva cuenta que mejoras logísticas pueden derivar en importantes beneficios para todos. Supuestos de mitigación: (enlistar cada supuesto que se haya utilizado) Se dan capacitaciones a choferes en formas eficientes de manejo de tal forma que en un periodo de 10 años se logra una reducción de 15% en el consumo de combustible. Se asume que se hacen mejoras logísticas que logran reducciones paulatinas de los viajes vacíos hasta llegar a una reducción de un 50% de los viajes vacíos en 5 años.

Integración de Empresas de Transporte Se reducen 412.6 MtCO2e en el horizonte de evaluación. Con un beneficio social de $584 MXN por ton. Representa un ahorro de aproximadamente 6.37% de las emisiones de la línea base

Bicicletas Públicas Medida: (Nombre) Promoción de Bicicletas Públicas Situación Inicial Este escenario se basó en el esquema de bicicletas públicas de la Ciudad de México Ecobici. Este sistema tiene las siguientes características El sistema cuenta con 1400 bicicletas en operación, contabilizando 10,000 viajes diarios lo cual implica 7.14 viajes diarios por bicicleta en promedio La inversión inicial fue de 75 millones de pesos con lo que se adquirieron 1114 bicicletas por lo que el costo inicial promedio por del sistema por bicicleta es de $ 13,464.99 pesos Los viajes en Ecobici duran en promedio 20min. Por lo que si asumimos una velocidad de 18km/hr podríamos decir que tienen una longitud promedio de 6km   Supuestos de mitigación: (enlistar cada supuesto que se haya utilizado) Se asume una velocidad promedio de bicicleta de 18km/hr Se asume un tiempo de vida promedio por bicicleta de 5 años. Se asume que los costos de mantenimiento se cubren con las cuotas del sistema y/o con los ingresos por espacios de publicidad en las bicicletas o el sistema mismo. Se asume que se invierten anualmente $ 50,000,000  pesos a nivel nacional a partir del 2012 en la implementación o ampliación de sistemas bajo el mismo esquema que el de la Ciudad de México. Se asume que no hay modificación en las rutas ni los viajes realizados por lo que los kilómetros-pasajero totales permanecen constantes antes y después de la medida. Se considera que se implementan, en un periodo de 10 años, los 380 km de corredores ciclistas considerados en el Plan Maestro de Movilidad Urbana No Motorizada de Guadalajara. El costo estimado para estos corredores es de $ 1,000,000 MXN por kilómetro

Bicicletas Públicas Se reducen 0.28 MtCO2e en el horizonte de evaluación. Con un costo de $3,933.81 MXN por ton.

Desarrollo Orientado al Transporte Sustentable (DOTS) Medida: (Nombre) Desarrollo Orientado al Transporte Sustentable (DOTS) Descripción de la medida: Se asume que se implementan políticas de desarrollo urbano a nivel nacional que, de forma paulatina, logran para el 2019 una mejora del 30% en 4 indicadores urbanos en promedio en los nuevos fraccionamientos a nivel nacional. Los indicadores urbanos considerados son Densidad Poblacional, Usos de Suelo Mixtos, Empleos por Vivienda, y Balance de Empleo y Trabajadores. El aumento de 30% no solo se considera factible sino conservador pues en casi todos los indicadores el valor final está aún por debajo de los valores recomendados internacionalmente. Los cambios en el contexto urbano se relacionan con el patrón de viaje utilizando elasticidades calculadas para la ciudad intermedia de Mérida. Supuestos Se consideraron los efectos encontrados para la Ciudad de Mérida, como representante de las ciudades intermedias mexicanas. Se asume que la elasticidad es constante en el rango de valores considerado.  Efectos de las variables urbanas sobre el patrón de movilidad (elasticidades)   Variable Dependiente Variables independientes Viajes por persona al día Distancia Promedio por Viaje Densidad Poblacional -0.199 -0.101 Uso Mixto 0.337 -0.177 Empleos por Vivienda 0.106 Balance de Empleo y Trabajadores -0.336 [1] El Índice de Entropía de Uso Mixto evalúa la homogeneidad en la distribución de las categorías de uso de suelo de tal forma que cuando es cero si toda el área corresponde a un único uso de suelo, y es uno si todas las categorías consideradas (servicios, comercios, manufactura y vivienda en nuestro caso) se encuentran en la misma proporción. [2] El Índice de Fuentes de Empleo y Trabajadores compara las fuentes de empleo formales con el personal que trabaja en determinada zona de tal forma que es 1 cuando los empleos formales y los trabajadores de la zona son los mismos y baja en función del porcentaje que representa la diferencia del total de empleos y trabajadores. Características urbanas en el escenario base y el óptimo. Indicador Escenario actual Escenario óptimo Densidad poblacional (hab/ha) 219.07 284.8 Índice de uso mixto 0.25 0.33 Empleos por vivienda 0.54 0.70 Índice de balance de empleo y trabajadores 0.36 0.46

Desarrollo Orientado al Transporte Sustentable (DOTS) Se reducen 117.9 MtCO2e en el horizonte de evaluación. A un costo de $ 146.58 MXN por ton. Representa un ahorro de aproximadamente 1.82% de las emisiones de la línea base

Promoción de sistemas de Bus Rapid Transit (BRT) Medida: (Nombre) Promoción de sistemas de Bus Rapid Transit (BRT) Supuestos Se considera un escenario en el que se promueven los sistemas BRT a nivel nacional llegando a un total de 650km de BRT adicionales para el año 2035. Estos se implementan de acuerdo a la siguiente gráfica Se asumen autobuses diesel con una eficiencia de 1.45km/lt y una ocupación promedio de 100 personas. Se considera que el 15% de los pasajeros de las líneas de BRT dejaron de usar su vehículo privado. El resto se distribuye entre Autobuses y Camionetas Ligeras (microbuses y combis) Se asume un costo promedio de 3.9 M USD/ Km de corredor BRT

Promoción de sistemas de Bus Rapid Transit (BRT) Se reducen 7.95 MtCO2e en el horizonte de evaluación. A un costo de $ 381 MXN por ton. Representa un ahorro de aproximadamente 0.12% de las emisiones de la línea base

Transporte Limpio Medida: (Nombre) Transporte Limpio Descripción de la medida: En este escenario se asume una norma que obliga a todos los vehículos de carga nuevos a incorporar las siguientes tecnologías para mejorar su eficiencia en el consumo de combustible: Mejoras aerodinámicas Inflado de llantas Energía independiente del motor Supuestos de mitigación: (enlistar cada supuesto que se haya utilizado) Se consideraron los siguientes efectos en eficiencia para cada una de las tecnologías propuestas: Mejoras aerodinámicas: 6.88% de reducción en consumo de combustible Tecnología para mejorar el inflado de llantas: 2.00% de reducción en consumo de combustible Unidad de poder auxiliar cuando no se está en movimiento: Dejan de emitirse 10,994 kg CO2 por vehículo de carga pesada Se consideró que a partir del 2012, los camiones de carga nuevos incluyen estas tecnologías Se asumió que los beneficios de estas son aditivos ya que las tres medidas trabajan en aspectos independientes del vehículo.  

Transporte Limpio Se reducen 358.25 MtCO2e en el horizonte de evaluación. A un costo de $ 496.25 MXN por ton. Representa un ahorro de aproximadamente 5.5% de las emisiones de la línea base

Promoción del Tren para el Transporte de Carga Medida: Promoción del Tren para el Transporte de Carga Descripción de la medida: Cuando se transporta la carga suficiente, el sistema más eficiente para transporte de carga interurbano terrestre es el tren de carga. Este sistema además tiene algunos co-beneficios como el liberar las autopistas de tráfico, menor riesgo de robo y de accidentes viales, y mejor control de tiempo de llegada. Por esto en esta medida se asume que este medio de transporte de carga se incentiva para fomentar su crecimiento en términos de carga transportada y de esta forma disminuir la carga transportada en otros modos de transporte menos eficientes Supuestos de mitigación: (enlistar cada supuesto que se haya utilizado) Se considera que se mantiene el crecimiento de infraestructura ferroviaria propuesto en el escenario “Sobresaliente” del Plan Nacional de Infraestructura 2007-2012 de la SCT que indica 450km/año de expansión de la red ferroviaria Se asume que el aumento en el rendimiento del combustible en los trenes de carga y de la capacidad de la infraestructura sigue la tendencia del periodo 1999-2009 La carga promedio por unidad permanece constante en su promedio de los años 2007-2009 de 79.9 ton/unidad La carga transportada en la línea base se redistribuye de tal forma que el tren transporte la carga que cumpla con los supuestos anteriores y el resto de la carga se distribuye entre el transporte de carga ligero y pesado en la proporción original.

Promoción del Tren para el Transporte de Carga Se reducen 116.40 MtCO2e en el horizonte de evaluación. A un costo de $ 392.05 MXN por ton. Representa un ahorro de aproximadamente 1.80% de las emisiones de la línea base

Promoción de Sistemas Eléctricos de Transporte Medida: (Nombre) Promoción de Sistemas Eléctricos de Transporte Descripción de la medida: Esta medida consiste en asumir que se promueven sistemas de transporte público eléctricos como una medida para concentrar las emisiones y para disminuir las externalidades negativas del sistema de transporte público en la ciudad (disminuyendo el ruido y los daños a la salud). Para esto se promueve el metro en Guadalajara, Monterrey y la parte de la Ciudad de México que se encuentra en el Estado de México. Además se asume que se desarrolla la red de tranvía en el resto del país. Supuestos de mitigación: (enlistar cada supuesto que se haya utilizado) A partir del 2013 se construyen 2.6 km de metro por año en el país. A partir del 2012 se inicia el desarrollo de tranvías en todo el país. El 5% de la demanda transportada por los nuevos metros y trolebuses proviene de automóviles privados tipo sedán. El 95% restante proviene de otros sistemas de transporte público que reducen su oferta de forma correspondiente. Se asume que se siguen recorriendo las mismas distancias (no hay modificación de las rutas ni de la cantidad de viajes, solo hay cambio modal)

Promoción de Sistemas Eléctricos de Transporte Se reducen 4.76 MtCO2e en el horizonte de evaluación. Con beneficios sociales de $ 166.79 MXN por ton. Representa un ahorro de aproximadamente 0.07% de las emisiones de la línea base

Resumen Considerando la suma de las intervenciones, las emisiones del escenario base del S. Transporte se reducen de 6,682 a 4973 MtCO2e acumuladas en el periodo, i.e. se obtiene una reducción de emisiones del 26% (1709 MtCO2e) considerando únicamente medidas de eficiencia energética.

Bioenergía Resultados preliminares del subproyecto “Evaluación Ambiental y Económica de Intervenciones para la Reducción de GEI al 2038 mediante aplicaciones bionergéticas en México” A cargo de CIECO UNAM y la Red Mexicana de Bioenergía AC Responsable: Omar Masera Fondo sectorial CONACYT-SENER SUSTENTABILIDAD ENERGÉTICA 2009, No. 117808. “Evaluación económica y ambiental de escenarios al 2030 de la inserción de Fuentes alternas de energía y medidas de eficiencia energética en el sistema energético mexicano en base a su potencial de reducción de GEI” A cargo de la Coordinación de Planeación Energética CIE-UNAM Responsable: Jorge Islas.

Bioenergía y desarrollo sustentable La Bioenergía puede ser una alternativa de corto y medio plazo para: a) diversificar la matriz energética b) reducir la dependencia del petróleo c) dinamizar la economía rural d) reducir las emisiones de GEI e) abrir nuevas vías al desarrollo económico Para ello, es IMPRESCINDIBLE integrar los bionergéticos a la planeación energética, en todos los sectores: transporte, energía, industrial, residencial, agropecuario.

Contribución Actual de la Bioenergía 77% del uso de renovables proviene de bioenergía. Fuente: (IPCC, 2011).

Contribución Actual de la Bioenergía Participación por tipo de biomasa. 74% del proviene de leña y carbón vegetal. Fuente: (IPCC, 2011).

La Bioenergía en México

Contribución Actual de la Bioenergía México Renovables: 10%total, donde la biomasa y residuos tienen 5%, hidroelectricidad 4.5% y otras renovables 0.5%

Potencial técnico de biomasa en México 36% de la producción de energía primaria en 2009 y 78% del consumo final de energía en México Total 3,569 PJ/año Recursos leñosos Cultivos Residuos PJ/año Fuente: Banco Mundial, MEDEC, 2009

¿Dónde está el potencial? (cultivos) Criterios: No riego, no competencia con alimentos, no deforestación énfasis en áreas degradadas Potencial: 30% de la demanda Actual para transporte; 4 Mill. ha

Generación de Electricidad Combustión directa de biomasa, co-combustión (con carbón). Co-generación: Calor y electricidad en industrias (p.e. uso de bagazo en los ingenios azucareros). Gasificación Integrada a Ciclo Combinado

Aplicaciones Rurales: Leña residencial y en Pequeñas Industrias 25 millones de mexicanos utilizan leña en fogones abiertos Miles de “pequeñas” industrias: tabiqueras, carbón, alfareras, mezcaleras, panaderías, pozolerías Alta demanda (18 millones ton/año) Nuevas tecnologías ahorran 60% (estufas eficientes) Iniciativas Nacionales CONAFOR/ SEDESOL 125,000 estufas/año Muy costo-efectivas! (B/C 7 a 1); 5 tonCO2e/año mitigación Estufa Onil

Estufas Eficientes de Leña Estufas multipropósito: cocción, calefacción, iluminación, calentamiento de agua Producción de electricidad Con efecto termoeléctrico Hasta 200 W/ estufa

Biogás: Granjas y Rellenos Sanitarios Tecnología madura; varias empresas establecidas en México Altamente viable para mitigación de cambio climático (el CH4 tiene 21 veces más GWP que el CO2) En 2010 existían en México, 721 biodigestores, de los cuales 367 en operación y 354 en construcción (FIRCO, 2011). 154 proyectos de MDL aprobados. Relleno Monterrey - genera 13.2 MW

Biocombustibles líquidos: Etanol Tecnologías de producción bien establecidas para cultivos ricos en azúcares (caña, remolacha azucarera y sorgo dulce) y para cultivos ricos en almidón (maíz y trigo). Conocidos como de primera generación. Tecnologías en desarrollo para obtenerlo a partir de materiales lignocelulósicos que son más abundantes y con menor competencia por tierras para su cultivo.

Biocombustibles líquidos: Biodiesel Tecnologías bien establecidas para la extracción de aceite y para la transesterificación. Tecnologías en desarrollo para obtenerlo a partir de algas.

Opciones tecnológicas actuales y su contribución a largo plazo en México PJ Fuente: Banco Mundial, MEDEC, 2009

Mitigación de GEI en el Ciclo de Vida (excepto consumo final) por biocombustibles de 1ª generación: etanol 84+69=153 kg CO2/GJ 86% Fuente: REMBIO-IFEU 54 54

Mitigación de GEI en el Ciclo de Vida por biocombustibles de 1ª generación: biodiesel

Oportunidades de mitigación: Estufas eficientes de leña 70, 80 y 90 se refieren al % de sustitución de fogones tradicionales. Se asume una renovabilidad de la leña del 80%

Oportunidades de mitigación: Generación eléctrica, leña bosque manejado 18% de mitigación en el 2030. 2,3,4 tMS/ha*año

Generación de Electricidad Tecnología Materia prima Mitigación en el ciclo de vida (% con respecto a carbón y gas, al 80% C-20% GN) Co-combustión con carbón Madera, RAC 90%** Combustión directa 80-90%** Pellets de madera Generación convencional en México Combustóleo Carbón *(Chum et al., 2011). ** (Schubert et al., 2009). βCOPAR 2009

Oportunidades de mitigación: Etanol de caña 13 % (41.7 MtCO2e) y 10% (31.4 MtCO2e) de mitigación en el 2030. Esc 1:4.7 Mha (70t/ha) y Esc 2: 2.9 Mha (80t/ha).

Emisiones evitadas These avoided emissions would account for 0.54% and 17.84% of the total CO2 emitted by electricity generation and transportation sectors in the base scenario, respectively.

Mitigación Escenarios con bionergéticos Mitigación anual máxima MtCO2e % reducción de emisiones en 2008 % reducción de emisiones en 2030 MEDEC (Banco Mundial Johnson et al, 2009) 110 16.7 9.7 CIEco 113 17.1 9.9 Opciones de bioenergía con tecnologías probadas.

Resumen Sector Transporte Considerando únicamente el uso de etanol y biodiesel en el sector transporte mexicano, sería posible mitigar un 17% adicional al 26% obtenido con medidas de eficiencia energética, para un total de 43%. Con lo cual las emisiones totales del sector transporte en el periodo se reducirían de 6682 a 3837 MtCO2e

¡Gracias por su atención! fmp@cie.unam.mx

Emisiones

Emisiones

Costos de generación Fuente: IPCC 2011

Comparación de mitigación GEI en el Ciclo de Vida de la producción de bioenergía