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Reducción de emisiones en el subsector de transporte debido a las conversiones uso de
Gasolina a Gas Natural Vehicular
1. INTRODUCCION
1.1 Antecedentes
La Autoridad Plurinacional de la Madre Tierra, en su calidad de autoridad competente para
monitorear los Gases de Efecto Invernadero (GEI) (Ley 300, D.S. 1696) ha solicitado
realizar las estimaciones de los GEI y las reducciones que se realizan producto de las
conversiones del uso de gasolina a Gas Natural Vehicular (GNV). Dado que teóricamente
las emisiones de la gasolina son mayores a la del GNV, por sus características de poder
calórico dan una diferencia, en términos de emisión entre 10 y 60%.
1.2. Justificación.
El conjunto de las emisiones nacionales de Gases de Efecto Invernadero (GEI) del sector
transporte hasta el 2008 ha estado alrededor del 3% conforme al Inventario de Emisiones de
GEI del 2006 y 2008. Estos resultados identifican al mencionado subsector como una de
las fuentes clave de emisiones de GEI de nuestro Bolivia (ubicándose en el 5to puesto,
aportando con un 3,79%), por lo que es prioritario realizar la construcción de los escenarios
de emisiones reducidas por el cambio de matriz energética, así como identificar las mejores
medidas de mitigación para prevenir sus posibles impactos.
También, se denota que el rápido aumento en la demanda de carburantes a nivel nacional,
el cual se prevé ocurrirá a consecuencia de un crecimiento económico más sostenido; este
crecimiento está relacionado con el aumento del parque automotor (INE, 2016). Este
incremento podría hacer crecer las importaciones de combustibles si no se aumenta la
capacidad instalada de refinación. Como la mayoría de las opciones de mitigación en este
sector consisten en el aumento de la eficiencia en el uso de combustibles fósiles, en la
sustitución de los menos eficientes desde el punto de vista energético y/o económico o de
plano en su sustitución por combustibles no fósiles, la implantación de estas opciones
podría reducir la presión a la que será sometido el sistema nacional de refinación para
cumplir con la demanda interna (Martinez, 2005).
Consecuentemente, está claro que el crecimiento de la demanda de combustibles tendría su
impacto en la calidad del aire local y regional. Las medidas de mitigación pueden ofrecer el
beneficio adicional de aminorar este impacto (Martinez, 2005).
1.3. Objetivo.
Objetivo General
Realizar la estimación de las emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) del subsector
transporte y la mitigación de los mismos a través del cambio de matriz energética.
Objetivos específicos
- Calcular las emisiones del sector transporte
- Realizar la estimación de GEI bajo el escenario de uso de gasolina y GNV
- Estimar los índices de correlación para estimar su validación.
5. MATERIALES Y METODOS.
5.1 Base de información.
La estimación de las emisiones responde a la metodología para contabilizar emisiones
establecida por el Panel Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC por sus siglas en
inglés). La Fig. 1 presenta un flujograma de la metodología utilizada para estimar el ahorro
de energía, el cual se inicia por la estimación de emisiones por tipo de usuario y tipo de
vehículos en el periodo 2000-2015, para luego evaluar las posibles opciones de mitigación
de emisiones.
Figura 1. Proceso metodológico en la estimación de la reducción de
emisiones por cambio de uso de gasolina a GNV.
El número de vehículos se ha obtenido del INE (2016), los cuales están clasificados por
tipo de usuario y tipo de vehículo. Se ha utilizado sólo los que corresponde a gasolina, ya
que el 100% de las conversiones son de gasolina a GNV.
Los valores de consumo de gasolina se han obtenido del Balance Energético (MHE, 2015)
Línea base de emisiones
- Identificación de variables determinantes en las
emisiones.
- Consecución y validación de información histórica.
- Estimación de emisiones para el periodo 2000 y 2015
Emisiones reducidas
- Identificación del periodo de conversiones.
- Estimación de las emisiones reducidas.
- Comparación de emisiones.
Análisis de costo efectividad y elaboración de curva de
abatimiento
- Estimación del costo incremental con la aplicación de
cada medida y cálculo del cambio en emisiones.
- Elaboración de la curva de abatimiento.
- Estimación del escenario de mitigación.
del Ministerio de Hidrocarburos y Energía, los cuales son presentados en Kbep.
Las estimaciones se hicieron aplicando regresión a las variables de número de vehículos
totales con el consumo de gasolina total, por tipo de vehículo, como se ve la tabla 1, 2 y 3.
Tabla 1. Relaciones para tipos de vehículos y su grado de correlación en
vehículos particulares.
No. Tipo de vehículo Relación R2 α = 0,05
Par
ticu
lar
AUTOMÓVIL y = 0,0335x - 672,83 0,9197 ** CAMIÓN y = 1,0148x - 2967,1 0,838 ** CAMIONETA y = 0,0696x - 40,312 0,9438 ** FURGÓN y = 0,5874x + 3364,2 0,8224 ** JEEP y = 0,1972x - 2901,2 0,8958 ** MICROBUS y = 2,9118x + 1724,2 0,8929 ** MINIBUS y = 0,1079x + 1850,1 0,9653 ** MOTO y = 0,0167x + 3367,6 0,8349 ** OMNIBUS y = 9,5335x + 1475,3 0,8937 ** QUADRA TRACK y = 1,5954x + 3553,3 0,8126 ** TORPEDO y = 602,31x + 3692,3 0,4744 NS TRACTO-CAMIÓN y = 194,72x + 2788,2 0,7967 * VAGONETA y = 0,0143x + 1812,7 0,9398 **
Tabla 2. Relaciones para tipos de vehículos y su grado de correlación en
vehículos públicos.
No. Tipo de vehículo Relación R2 α = 0,05
Públi
co
AUTOMÓVIL y = 0,0002x2 - 6,1065x + 56857 0,7418 * CAMIÓN y = -2,0407x + 14191 0,8061 ** CAMIONETA y = 3E+10x(-2,076) 0,5582 * FURGÓN y = 36,204x + 3340,4 0,7946 * JEEP 2E+06x(-1,294) 0,5341 * MICROBUS y = 0,1158x + 11,913 0,2244 NS MINIBUS y = -0,2137x + 6295,6 0,0516 NS MOTO y = 5,3538x + 1370,3 0,8089 ** OMNIBUS y = -10,197x + 10094 0,3231 NS QUADRA TRACK y = 3338x + 3532,3 0,8244 ** TORPEDO y = 3638x + 3511,3 0,8145 ** TRACTO-CAMIÓN y = 426,18x + 2333,5 0,6558 * VAGONETA y = 1,0813x - 10630 0,5122 *
Tabla 3. Relaciones para tipos de vehículos y su grado de correlación en
vehículos oficiales.
No. Tipo de vehículo Relación R2 α = 0,05 O
fici
al
AUTOMÓVIL y = 0,0185x2 - 8,023x + 4008,5 0,9655 ** CAMIÓN y = 35,04x - 3424,2 0,8075 ** CAMIONETA y = 52,979x(0,5789) 0,941 ** FURGÓN y = 45,164x + 3039,5 0,838 ** JEEP y = 12,851x(0,8519) 0,9027 ** MICROBUS y = -0,7571x + 22,576 0,0331 NS MINIBUS y = 27,193x + 1845,5 0,9323 ** MOTO y = 0,4913x + 2685,4 0,9384 ** OMNIBUS y = 149,7x + 2248,4 0,9193 ** QUADRA TRACK y = 14,877x + 3345,6 0,866 ** TORPEDO y = 3238x + 3562,3 0,8374 ** TRACTO-CAMIÓN y = 2601,1x + 882,4 0,801 ** VAGONETA y = 1,5947x + 1778,7 0,9391 **
A partir de los resultados de la aplicación de las relaciones, se aplicó el respectivo factor de
corrección en base a los valores de consumo inicial y consumo final calculado.
Estos resultados se han convertido en barriles para luego calcular las emisiones aplicando la
metodología del IPCC (1997), basado en el consumo energético, factor de emisión del
carbono, contenido de carbono, fracción de carbono almacenado, fracción de carbono
oxidado.
Dado que las opciones de reducción de GEI están principalmente relacionadas con el tipo
de combustible utilizado (en este caso gasolina), la eficiencia en el uso de este combustible
en cada tipo de vehículo, el factor de emisión de GEI de este combustible y la intensidad en
el uso de los diferentes tipos de transporte, se ha calculado por simple inspección el
comportamiento de los mismos, para verificar la coherencia entre las siguientes
características:
Número de vehículos.
Distribución de los vehículos por tipo.
Distribución de los vehículos por tipo de combustible.
La estimación del crecimiento del número de vehículos en nuestro país está hecha con base
a la estadística del INE (2016). Se ha observado que esta relación es una curva de
Gompertz, ya que el número de vehículos crece lentamente en condiciones de poco
desarrollo, pero cuando el país en cuestión llega a un desarrollo medio la adquisición de
vehículos particulares se acelera, hasta llegar a un valor de saturación en los países más
desarrollados (Bauer et al., 2003).
6. RESULTADOS Y DISCUSIÓN.
6.1. Año base.
La última actualización disponible del Inventario Nacional de Gases de Efecto Invernadero
del sector energético en el que se inserta el subsector Transporte, es del año 2008. Con
respecto a la demanda real de combustible (gasolina), los datos encontrados refieren al
2014 del Balance Energético Nacional (MHE, 2015). Los datos de la cantidad de vehículos
registrados de acuerdo al INE están disponibles hasta el 2016 (INE, 2016).
Con base en lo anterior se considera pertinente tomar como año base el 2000 para iniciar el
análisis tanto del escenario base como de los escenarios de mitigación.
Figura 2. Distribución considera los tipos de vehículos que se ruedan en el Estado
Plurinacional de Bolivia.
6.2. Distribución de los vehículos por tipo. Esta distribución considera los tipos de vehículos que se ruedan en el Estado Plurinacional
de Bolivia: Automóvil, Camión, Camioneta, Furgón, Jeep, Microbus, Minibus, Moto,
Omnibus, Quadra Track, Torpedo, Tracto-camión, Vagoneta. Para el año base se tomó el
número de vehículos registrados en circulación reportado por el INE (2016). Esta
clasificación se ha dado tanto en vehículos particulares, públicos y oficiales (Fig. 2).
6.3. Distribución de los vehículos por tipo de usuario.
La Fig. 3 muestra el crecimiento vehicular que utiliza gasolina por tipo de usuario. En esta
se denota usuarios particulares, públicos y oficiales. El crecimiento del número de
vehículos particulares es evidente.
Figura 3. Crecimiento del parque automotor por tipo de usuario en el Estado
Plurinacional de Bolivia.
6.4. Distribución de los vehículos por tipo de combustible.
Los combustibles utilizados en el sector auto-transporte son gasolina, diesel, gas natural, y
otros que son alcohol, eléctricos, y no identificados. La distribución por tipo de
combustible es específica para cada categoría de vehículo (Publico, particular, etc.). Esta
distribución se tomó similar a la distribución por tipo de vehículo y combustible del
Inventario de Emisiones del 2002-2004 (MMAyA-VMA-PNCC, 2009) pero hubo
necesidad de realizar una conciliación con el consumo de combustibles reportado en el
Balance Energético del 2014 (MHE, 2015). Esta conciliación se hizo tomando en cuenta el
recorrido diario por tipo de uso de vehículo y la eficiencia en el uso de combustible de cada
tipo de vehículo (Fig. 4).
Figura 4. Crecimiento del parque automotor por uso de combustible en el Estado
Plurinacional de Bolivia.
6.5. Recorrido diario por tipo de uso del vehículo.
De acuerdo al uso y tamaño de cada categoría de vehículo y a la distribución del consumo
de combustible se estimó para el año base un recorrido típico diario ajustando el consumo
de combustible real, el número de vehículos por tamaño y tipo de combustible y el
rendimiento de combustible. En la tabla 4 se muestra el recorrido diario por tipo de
vehículo.
Tabla 4. Características del parque automotor nacional en el 2015
Tipo de vehículo Tipo de
combustible
Número de Vehículos Recorrido
diario
promedio
(Km)
Rendimiento
de
combustible
(Km/l) Particular Público Oficial
AUTOMÓVIL
Diésel 2.759 398 7 20 9,79
Gas Natural 10.898 178 1 20 6,36
Gasolina 255.937 12.787 714 20 8,16
CAMIÓN
Diésel 78.151 20.049 3.195 50 5,70
Gas Natural 209 11 0 50 3,71
Gasolina 10.518 3.669 306 50 4,75
CAMIONETA
Diésel 17.311 323 262 50 5,70
Gas Natural 10.132 94 67 50 3,71
Gasolina 122.721 1.804 5.847 50 4,75
FURGÓN
Diésel 295 10 14 50 5,70
Gas Natural 276 16 0 50 3,71
Gasolina 8.794 151 128 50 4,75
JEEP Diésel 3.651 12 53 50 5,70
Tabla 4. Características del parque automotor nacional en el 2015
Tipo de vehículo Tipo de
combustible
Número de Vehículos Recorrido
diario
promedio
(Km)
Rendimiento
de
combustible
(Km/l) Particular Público Oficial
Gas Natural 479 0 0 50 3,71
Gasolina 52.418 118 1.688 50 4,75
MICROBUS
Diésel 8.750 7.120 31 150 2,36
Gas Natural 76 67 0 100 1,53
Gasolina 1.940 1.340 6 150 1,97
MINIBUS
Diésel 9.032 1.872 29 50 5,70
Gas Natural 7.654 1.203 1 50 3,71
Gasolina 56.887 8.191 248 50 4,75
MOTO
Diésel 16 0 0 20 16,36
Gas Natural 83 1 4 20 13,36
Gasolina 323.415 1.286 11.379 20 10,80
OMNIBUS
Diésel 4.496 3.403 433 150 2,36
Gas Natural 59 62 1 100 1,53
Gasolina 730 647 41 150 1,97
QUADRA
TRACK
Diésel 1 0 0 50 5,70
Gas Natural 2 0 9 50 3,71
Gasolina 3.352 0 351 50 4,75
TORPEDO
Diésel 73 9 15 50 5,70
Gas Natural 0 0 0 50 3,71
Gasolina 2 0 0 50 4,75
TRACTO-
CAMIÓN
Diésel 9.438 11.682 98 100 2,36
Gas Natural 3 0 0 100 1,53
Gasolina 19 9 3 100 1,97
VAGONETA
Diésel 34.014 4.042 389 20 9,79
Gas Natural 29.366 451 4 20 6,36
Gasolina 384.926 15.121 4.096 20 8,16
Fuente: Elaborado en base a INE (2016)
6.5.1. Rendimiento en el consumo de combustible.
Las categorías de vehículos identificados tienen una eficiencia de uso del combustible, de
acuerdo a la distribución por tipo de tecnología que utilizan. Esta eficiencia se representa
como el rendimiento de combustible (kilómetros por litro). El rendimiento en el año base es
el promedio de acuerdo a la distribución de la antigüedad del parque automotor de cada
categoría. El rendimiento obtenido está en base a la Agencia Internacional de Energía
(Fulton, 2004). La tabla 4 muestra los rendimientos estimados para el parque automotor
expresados por litros equivalentes de gasolina.
6.6 Escenario de análisis. El escenario de parque automotor inicial se construyó en base a información del INE
(2016). Este escenario tomo en cuenta los vehículos por tipo de uso de combustible
utilizados en el parque automotor, incluyendo los que no emiten GEI (Fig. 4).
Así mismo, se construyó el crecimiento automotor por tipo de usuarios, para observar la
diferencia de crecimiento en los mismo (Fig. 3). Esta característica es importante, ya que
las conversiones a Gas Natural Vehicular (GNV) se han dado principalmente desde
gasolina sean públicos o particulares.
La demanda de combustible se estimó en base al crecimiento automotor de los vehículos
que utilizan gasolina, y la cantidad de combustible consumido reportado en el MHE (2015).
La validación de este resultado se muestra en la Fig. 5, el mismo muestra una alta
correlación entre el consumo de gasolina y No de vehículos existentes en el parque
automotor.
Figura 5. Relación del consumo de gasolina con el parque automotor
que utiliza gasolina en el Estado Plurinacional de Bolivia.
6.6.1. Factores de emisión de gases con efecto invernadero.
Los factores emisión utilizados se muestran en la tabla 2 y fueron obtenidos de la tabla 1.2
del Manual de Trabajo de la Guía Revisada en 1996 para los Inventarios Nacionales de
Gases con Efecto Invernadero del IPCC (1997). Dado que más del 95% de las emisiones de
gases con efecto invernadero corresponden al dióxido de carbono y se ha estimado que los
demás gases no tengan un efecto apreciable en las próximas décadas se utilizaron los
factores de la tabla 5.
Tabla 5. Factor de emisión de dióxido de carbono por combustible
Combustible
Poder Calorífico
Neto
(kcal/kg)
Factor de
conversión
(TJ/Unidad)
Factor de
emisión
(tC/TJ)
Factor de
emisión
(tCO2/TJ)
GASOLINA
NATURAL 11.083,65 0,00422 18,22 66,790
GASOLINA 11.083,65 0,00516 18,22 66,790
DIESEL 10.423,40 0,00555 19,50 71,502
GAS NATURAL SECO 11.449,40 1,00230 13,85 50,779
Fuente: Elaborado en base a MMAyA-VMA-PNCC (2009)
6.6.2. Emisiones de gases con efecto invernadero en el escenario base.
La Fig. 6, 7 y 8, muestra las emisiones obtenidas a partir de la aplicación de los factores de
emisión de la tabla 5 y el número de vehículos.
Figura 6. Emisiones de CO2 en los diferentes tipos de transporte de 2000 al 2015
en el parque automotor particular que utiliza gasolina en el Estado
Plurinacional de Bolivia.
Figura 7. Emisiones de CO2 en los diferentes tipos de transporte de 2000 al 2015
en el parque automotor público que utiliza gasolina en el Estado
Plurinacional de Bolivia.
Figura 8. Emisiones de CO2 en los diferentes tipos de transporte de 2000 al 2015
en el parque automotor Oficial que utiliza gasolina en el Estado
Plurinacional de Bolivia.
Se observa que las emisiones del parque automotor particular se han incrementado hasta en
un 129%, y dentro de las mismas, los automóviles particulares han disminuido en sus
emisiones en un 18%. Por otro lado, se puede observar que las emisiones de vehículos
particulares aproximan un 82,64%, las emisiones de los vehículos públicos son 15,84% y
los vehículos oficiales emiten un 1,52% sobre el 100% de emisiones del sector transporte,
provenientes de la combustión de gasolina.
6.7. Reducciones de emisiones por conversión a GNV.
La Fig. 9 muestra las emisiones de CO2 desde el año 2000 hasta el 2015 provenientes de la
combustión de gasolina (línea naranja) y la combustión de la misma mostrando la
conversión a GNV (línea azul).
Figura 9. Emisiones de CO2 de 2000 hasta 2015 provenientes de la combustión de
gasolina mostrando la conversión a GNV en el Estado Plurinacional de
Bolivia.
Esta reducción, sin embargo, puede variar por el tipo de tecnología y el tipo de camino
utilizado para rodar. Por ejemplo, los vehículos a gasolina son más eficientes en el uso de
energía que los vehículos a gas. Según Greene y Duleep (2004) algunos vehículos pueden
mejorar hasta en un tercio el rendimiento del consumo de combustible de los camiones
ligeros, tanto de carga como de pasajeros; otros estudios asignan a este tipo de vehículos
hasta un 50% mayor rendimiento (NCEP, 2004).
Las reducciones se han observado en cuanto se han reportado las conversiones a GNV,
información que se cuenta desde 2010. Todos los vehículos que se han convertido a GNV
han contribuido a una reducción de las emisiones en el sector transporte.
Figura 10. Emisiones de CO2 de 2000 hasta 2015 provenientes de la combustión de
gasolina mostrando la conversión a GNV en el Estado Plurinacional de
Bolivia (SIN= Sin conversión a GNV; CON= Con conversiones a GNV).
Sin embargo, las mayores reducciones se han dado en los vehículos con mayores
conversiones. Los mayores emisores, las vagonetas, han contribuido con reducciones
mayores
Tabla 6. Reducciones de GEI en vehículos convertidos de gasolina a
GNV (%)
Tipo de vehículo 2010 2011 2012 2013 2014 2015
Vagoneta 46,39 46,75 45,05 42,67 41,69 46,17
Minibús 16,40 15,27 15,46 15,70 15,42 17,57
Automóvil 20,84 22,01 22,70 24,55 25,43 16,33
Camioneta 7,06 7,17 7,42 7,55 7,89 9,21
Jeep 3,02 2,97 2,91 2,83 2,82 3,16
Otros 6,29 5,83 6,47 6,70 6,74 7,56
La tabla 6 muestra que las mayores reducciones en las emisiones de GEI por el cambio del
tipo de combustible se visualizaron en las vagonetas, seguidas de los automóviles y los
minibuses, entre los 3 primeros que suman más del 60% de las reducciones desde el 2010
hasta el 2015.
Las reducciones totales por la conversión a GNV representan 29.766,9 t CO2 en el año
2010; 112.878,8 t CO2 en el 2011; 240.499,7 t CO2 en el 2012; 265.116,2 t CO2 en el
2013; 200.450,8 t CO2 en el 2014, y 104.741,6 t CO2 en el 2015, totalizando hasta este año
una reducción de 953.454,0 t CO2. El total de emisiones reducidas para el total de
vehículos en el 2010 son de 1.873,4 t CO2 (6,3% de reducción respecto del total de
emisiones del sector transporte vehicular); en el 2011, 6.575,3 t CO2 (5,8% de reducción);
en el 2012, 15.555,7 t CO2 (6,5% de reducción); en el 2013, 17.775,8 t CO2 (6,7% de
reducción); en el 2014, 13.509,4 t CO2 (6,7% de reducción) y en el 2015, 7.921,9 t CO2
(6,3% de reducción sobre el total de emisiones del subsector transporte terrestre vehicular).
Las reducciones de las vagonetas representan, del 2010 al 2015, 400.924,7 t CO2 para
vehículos particulares (95,5%), 15.273,9 t CO2 para vehículos públicos (3,6%), y 3.781,9 t
CO2 para vehículos oficiales (0,9%). Por otro lado, los automóviles en este mismo período
redujeron 201.003,9 t CO2 en vehículos particulares (91,9%), 17.264,6 t CO2 para
vehículos públicos (7,9%), y 539,4 t CO2 para vehículos oficiales (0,2%). Así mismo, los
vehículos minibuses en este período redujeron 136.966,3 t CO2 en vehículos particulares
(91,2%), 12.721,1 t CO2 en vehículos públicos (8,5%), y 538,1 t CO2 en vehículos
oficiales (0,4%).
9. Conclusiones.
Las reducciones de las emisiones de GEI en el subsector transporte terrestre representan un
6,6% en promedio anual.
Del total de las reducciones del subsector transporte vehicular terrestre, las contribuciones a
estas reducciones se han dado mayormente por los vehículos particulares, con más del 90%,
desde el 2010 hasta el 2015.
Las vagonetas de usuarios particulares han contribuido mayormente a las reducciones de
emisiones, y tiene una correlación directa con el número de este tipo de vehículos
convertidos de uso de gasolina a uso de GNV.
Las contribuciones a las reducciones de GEI representaron para vagonetas en un 45%, los
automóviles contribuyeron a las reducciones con 22%, los minibuses con 16%, y el resto de
vehículos convertidos con 18%.
Las reducciones de emisiones están relacionadas también con las mejoras en el rendimiento
de la tecnología en el uso de combustible, por lo que se necesitan políticas gubernamentales
para incentivar la introducción de estas mejoras tecnológicas y evitar las distorsiones que
estas pueden introducir en el mercado.
A pesar de las pequeñas reducciones, se podrían proponer otras alternativas como los
sistemas híbridos, celdas de combustible, combustibles de fuentes renovable, entre otros,
sobre todo para sistemas de autobuses confinados.
Por lo que se concluye que los tomadores de decisiones tienen varias rutas de mejora en la
eficiencia energética y en la reducción de emisiones con un amplio intervalo de costos, pero
la implantación de las mejores combinaciones de sistemas de propulsión y combustibles
para el transporte requiere de una organización moderna del mismo.
Por otro lado, se hace necesaria tomar en cuenta que los sistemas de
transporte/combustibles sustentables deben tener la participación de los sectores
energéticos, comunicación y transporte, sean estos privados o de uso públicos.
10. Referencias
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Mexico: the personal income shock, Energy Policy 21 (2003) 1475-1480.
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Paris.
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Ambiente, Biodiversidad, Cambios Climáticos, y de Gestión Y Desarrollo
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