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Ing. Eduardo Delgado Fabián
Clasificar y diferenciar las fuentes de GEI dependiendo de su origen en naturales y antropogénicas.
Contribución antropogénica a las emisiones de gases invernadero.
Identificar y comprender el funcionamiento de las fuentes y sumideros de CO2 así como su ciclo terrestre.
Identificar las fuentes de metano, óxidos de nitrógeno y refrigerantes y sus efectos en la atmósfera.
Nómada
• Recolección de Frutos
• Caza de animales
Sedentario
• Inicio de la agricultura
• Domesticaciónde animales
Mercantilismo
• Trueque de bienes
• Compra – venta
1492
• Descubrimiento
• del nuevo mundo
• Oro y plata americano
1769
• Revolución Industrial
• Máquina de vapor
La Revolución Industrial el mas importante :Substitución de la fuerza animal y humana por la fuerza mecánica.
Incremento en la producción de bienes de consumo. Los nuevos métodos de manufactura son clave .
El carbón la fuente de energía impulsora de la Revolución Industrial.
La productividad se dispara al grado de que la riquezaeconómica y el poder adquisitivo generales sobrepasan el incremento demográfico.
Fuente: Presentación de Tecnosfera y Sociedad del Dr. Enrique Aranda y Dra. Elsy Molina
Siglo XIX y 1ª. Mitad del siglo XX
• Explotación materias primas y producción de alimentos
2da. Mitad del siglo XX
• Incremento en el consumo
• Deterioro ambiental
Siglo XXI
• ¿ Qué tenemos?
Tomó de los inicios de los seres humanos hasta cerca de 1800 d.C. para alcanzar:
POBLACIÓN 1,000, 0000, 000
De 1800 a 1930 (130 años) para alcanzar
2,000,000,000
De 1930 a 1960 (30 años) para alcanzar 3,000,000,000
De 1960 a 1974 (14 años) para alcanzar 4,000,000,000
De 1974 a 1987 (13 años) para alcanzar 5,000,000,000
De 1987 a 1999 (12 años) para alcanzar 6,000,000,000
De 1999 a 2011 (12años) para alcanzar 7,000,000,000
Fuente: Presentación de Tecnosfera y Sociedad del Dr. Enrique Aranda y Dra. Elsy Molina
Incremento en la población
• Mayor producción
• Mayor consumo
Deforestación
• Perdida de biodiversidad
• Perdida de sumideros de carbono
Sector Industrial y trasporte
• Incremento en las emisiones de CO2 y otros GEI
Fuentes naturales
Respiración
Descomposición de la materia orgánica
Erupciones volcánicas
Quema de biomasa
Fuentes antropogénicas
Quema de combustibles fósiles (carbón, petróleo y derivados y gas natural)
Tala y quema de bosques. Cambio de uso de suelo.
Extensión de tierras para el pastoreo
Procesos industriales como la fabricación de cemento y acero
Fuentes naturalesDescomposición anaerobia de la materia orgánica en sistemas biológicosDescomposición de animales muertosEmisiones de pantanos.
Fuentes antropogénicas
Actividad agrícola: fermentación entérica como consecuencia del proceso digestivo de los herbívoros (37 % del metano presente en la atmósfera). Cada vaca emite 90 kilos de metano al año.
Descomposición en condiciones anaerobias del estiercolgenerado por especies pecuarias
Cultivos de arroz
Quema de residuos agrícolas
Disposición de residuos sólidos
Tratamiento anaerobio de aguas residuales
Producción y distribución de gas natural, petróleo y explotación de carbono natural. Se produce por la combustión incompleta de combustibles.
Pequeñas estufas y quema a cielo abierto
Fuentes naturalesProcesos de desnitrificaciónNO3 → NO2 → NO → N2O → N2
Procesos naturales en suelos, océanos y volcanes.Combustión de biomasa
Fuentes antropogénicasFertilizantes
Quema de combustibles fósiles para la generación de energía eléctrica
Agricultura
Producción de ácido nítrico
Tratamiento de residuos
Fuentes naturales Reacciones fotoquímicas (Estratósfera)
Fuentes antropogénicasReacción de los NOx y compuestos orgánicos volátiles emitidos por automóviles. Smog fotoquímico. (Tropósfera)
Fuentes naturalesNo existen ya que son producidos por el hombre
Fuentes antropogénicasGases refrigerantes
Solventes en aplicaciones industriales
Limpieza en seco
Propulsor de recipientes en presentación aerosol
Fuentes naturalesNo existen ya que son producidos por el hombre
Fuentes antropogénicasProducción y uso en equipos eléctricos
Producción de magnesio y aluminio
Fabricación de semiconductores.
Petróleo
• Líquido aceitoso de color café oscuro que se presenta como un fluido viscoso y se le encuentra almacenado en el interior de la corteza terrestre.
• Data de hace 200 millones de años y se debe a la acumulación de microorganismos en el fondo de cuencas marinas o continentales enterrados por capas de sedimentos, sujetos a alta presión y temperatura
Carbón
• Es un combustible sólido, de color negro o marrón, que contiene esencialmente carbono, pequeñas cantidades de hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre y otros elementos, proviene de la degradación de organismos vegetales durante un largo periodo.
• Se origina por la descomposición anaerobia de materia vegetal acumulada y cubierta por agua en el fondo de pantanos, lagos o mares poco profundos.
Gas natural
• Es una mezcla de hidrocarburos parafínicos ligeros con el metano como su principal constituyente. También contiene pequeñas cantidades de etano y propano
• No es tóxico, es inodoro e incoloro.
• Se extrae mediante tuberías y se almacena en tanques. Se distribuye a los usuarios por gasoductos.
El CO2 se produce al quemar combustibles que contienen carbono
El carbono del combustible se combina con el oxígeno del aire:
C + O2 CO2
La cantidad de CO2 puede calcularse a partir de las masas atómicas del carbono y del oxígeno y del contenido de carbono del combustible
Combustible Combustión Emisiones CO2
producir 1GJ de calor (Kg)
Carbón C + O2 →CO2 110
Petróleo C20H42 + 30.5O2 → 20CO2 + 21H2O 66
Gas natural CH4 + 2O2 → CO2 + 2 H2O 49
Biomasa {CH2O} +O2 → CO2 + H2O 100
Llamas Moya, Romero Macías, 2006.
Emisiones de CO2 provenientes de combustibles fósiles
Indicador Carbono Dióxido de carbono Dióxido de carbono equivalente
Estructura molecular
Un átomo de carbono.
Un átomo de carbono y dos átomos de oxígeno.
Es una medida, no un elemento químico. No tiene fórmula molecular.
Símbolo C CO2 CO2 equivalente
Descripción Se encuentra en un ciclo pasando por aire, tierra, océano.
Una forma gaseosa del carbono. Es exhalado por la respiración. Es la forma mas común de las emisiones humanas.
Unidad de medida que permite comparar la contribución al calentamiento de diferentes GEI aun teniendo diferente estructura molecular.
Cálculos 1 tonelada de C = 3.67 toneladas de CO2
No se convierte a otras unidades. Se mide por su concentración en la atmósfera.
Cantidad de GEI multiplicado por su potencial de calentamiento.
Fuente: The World Watch Institute (2009) State of the world: Into a warming world
Expresa el poder de un gas para atrapar calor utilizando como referencia al CO2 en un periodo de tiempo. Nos permite comparar la contribución al incremento de la temperatura de diferentes gases.
Gas de efecto invernadero
Potencia decalentamiento
global
Dióxido de carbono
1
Metano 28
Oxido nitroso 265
Hidrocloroflorocarbonos
124 – 14,800
Perfluorocarbonos
7,390 – 12,200
Hexafloruro de azufre
22,500
Published on 14 de noviembre 2016
2016
PowerPoint version 1.0 (released 14 November 2016)
All the data is shown in billion tonnes CO2 (GtCO2)
1 Gigatonne (Gt) = 1 billion tonnes = 1×1015g = 1 Petagram (Pg)
1 kg carbon (C) = 3.664 kg carbon dioxide (CO2)
1 GtC = 3.664 billion tonnes CO2 = 3.664 GtCO2
DisclaimerThe Global Carbon Budget and the information presented here are intended for those interested in learning about the
carbon cycle, and how human activities are changing it. The information contained herein is provided as a public
service, with the understanding that the Global Carbon Project team make no warranties, either expressed or implied,
concerning the accuracy, completeness, reliability, or suitability of the information.
Global emissions from fossil fuel and industry: 36.3 ± 1.8 GtCO2 in 2015, 63% over 1990
Projection for 2016: 36.4 ± 2.3 GtCO2, 0.2% higher than 2015
Estimates for 2014 and 2015 are preliminary. Growth rate is adjusted for the leap year in 2016.Source: CDIAC; Le Quéré et al 2016; Global Carbon Budget 2016
Uncertainty is ±5% for one standard deviation
(IPCC “likely” range)
Emissions from fossil fuel use and industry
Top emitters: fossil fuels and industry (absolute)
The top four emitters in 2015 covered 59% of global emissions
China (29%), United States (15%), EU28 (10%), India (6%)
Bunker fuels are used for international transport is 3.1% of global emissions.Statistical differences between the global estimates and sum of national totals are 1.2% of global emissions.
Source: CDIAC; Le Quéré et al 2016; Global Carbon Budget 2016
Top emitters: fossil fuels and industry (per capita)
Countries have a broad range of per capita emissions reflecting their national circumstances
Source: CDIAC; Le Quéré et al 2016; Global Carbon Budget 2016
Consumption-based emissions (carbon footprint)
Allocating emissions to the consumption of products provides an alternative perspective
USA and EU28 are net importers of embodied emissions, China and India are net exporters
Consumption-based emissions are calculated by adjusting the standard production-based emissions to account for international trade
Source: Peters et al 2011; Le Quéré et al 2016; Global Carbon Project 2016
Consumption-based emissions
Transfers of emissions embodied in trade from non-Annex B countries to Annex B countries grew at about 19% per year between 1990 and 2007, but have since declined at nearly 4% per
year.
Annex B countries were used in the Kyoto Protocol, but this distinction is less relevant in the Paris AgreementSource: CDIAC; Peters et al 2011; Le Quéré et al 2016; Global Carbon Budget 2016
Major flows from production to consumption
Flows from location of generation of emissions to location of
consumption of goods and services
Values for 2011. EU is treated as one region. Units: MtCO2
Source: Peters et al 2012
Major flows from extraction to consumption
Flows from location of fossil fuel extraction to location of
consumption of goods and services
Values for 2011. EU is treated as one region. Units: MtCO2
Source: Andrew et al 2013
Los gases de efecto invernadero provienen de un rango muy amplio de actividades humanas entre las que se incluye:
Energía
Industrial
Agropecuario
Residuos
Trasporte
Comercio y servicios
Fossil and Cement Emissions
Emissions from coal, oil, gas, cement
Share of global emissions in 2014:coal (42%), oil (33%), gas (19%), cement (6%), flaring (1%, not shown)
Source: CDIAC; Le Quéré et al 2015; Global Carbon Budget 2015
Land-Use Change Emissions
Land-use change emissions
Emissions in the 2000s were lower than earlier decades, but highly uncertain
Higher emissions in 2015 are linked to increased fires during dry El Niño conditions in Asia
Three different estimation methods have been used, indicated here by different shades of greyLand-use change also emits CH4 and N2O which are not shown here
Source: Houghton et al 2012; Giglio et al 2013; Le Quéré et al 2016; Global Carbon Budget 2016
Indonesian fires
Indonesian fires
Total global emissions
Total global emissions: 41.9 ± 2.8 GtCO2 in 2015, 49% over 1990Percentage land-use change: 36% in 1960, 9% averaged 2006-2015
Three different methods have been used to estimate land-use change emissions, indicated here by different shades of grey
Source: CDIAC; Houghton et al 2012; Giglio et al 2013; Le Quéré et al 2016; Global Carbon Budget 2016
Anthropogenic perturbation of the global carbon cycle
Perturbation of the global carbon cycle caused by anthropogenic activities,averaged globally for the decade 2006–2015 (GtCO2/yr)
Source: CDIAC; NOAA-ESRL; Le Quéré et al 2016; Global Carbon Budget 2016
10.9±2.9 GtCO2/yr30%
Fate of anthropogenic CO2 emissions (2005-2014 average)
Source: CDIAC; NOAA-ESRL; Houghton et al 2012; Giglio et al 2013; Le Quéré et al 2015; Global Carbon Budget 2015
26%9.5±1.8 GtCO2/yr
33.0±1.8 GtCO2/yr 91%
3.4±1.8 GtCO2/yr 9%
16.0±0.4 GtCO2/yr44%
Calculated as the residualof all other flux components
Sources
Partitioning
Changes in the budget over time
The sinks have continued to grow with increasing emissions, but climate change will affect carbon cycle processes in a way that will exacerbate the increase of CO2 in the atmosphere
Source: CDIAC; NOAA-ESRL; Houghton et al 2012; Giglio et al 2013; Le Quéré et al 2015; Global Carbon Budget 2015
Data: GCP
Atmospheric concentration
The global CO2 concentration increased from ~277ppm in 1750 to 397ppm in 2014 (up 43%)
Mauna Loa registered the first seasonally-corrected monthly mean over 400ppm in March 2015
Globally averaged surface atmospheric CO2 concentration. Data from: NOAA-ESRL after 1980; the Scripps Institution of Oceanography before 1980 (harmonised to recent data by adding 0.542ppm)
Source: NOAA-ESRL; Scripps Institution of Oceanography; Global Carbon Budget 2015
Assuming emissions follow projected GDP growth and accounting for improvement in carbon intensity,
we project fossil fuel and cement emissions to grow 3.1%/yr to reach 43.2 GtCO2/yr by 2019
Economic growth based on IMF projections, fossil fuel intensity based on 10-year trendSource: CDIAC; Friedlingstein et al 2014
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Los ecosistemas tienden a liberar mas carbono a la atmósfera como respuesta ante temperaturas mas elevados, acelerando con esto el cambio climático.
Los cambios se pueden dar en este siglo ya que los almacenes de carbono de los ecosistemas son vulnerables y se pueden convertir en fuentes de carbono si continúa la deforestación y el calentamiento.
Análisis preliminares indican que los almacenes de carbono que son vulnerables pueden liberar carbono como para elevar la concentración en 200 ppm de CO2
Se provocará que otras regiones en el planeta se vuelvan vulnerables por los cambios en la concentración, como lo es la acidificación de los océanos que afectará la vida de las especies marinas y su capacidad para almacenar carbono.
Global Carbon Project 2006
Almacenes de carbono vulnerables en el siglo XXI
¿Dónde está el carbono en un ecosistema de bosque templado?
www.forestcarbon.net
Flujos de carbono en un ecosistema forestal
Reservorios de carbono terrestre
C = CSS + CBS + CMM + CMA + CCOS
Coalition for RainforestNations
SS- C en biomasa viva sobre el suelo
BS- C en biomasa viva bajo el suelo
MM- C en madera muertaMA - C en mantillo sobre el suelo
COS- C orgánico del suelo
54
Los ecosistemas como fuente de CO2 a la atmósfera
Por eliminación física del almacén actual de C en el
componente “vegetación”(deforestación, incendios…)
Por la reducción del potencial de las áreas afectadas para
seguir absorbiendo CO2 atmosférico
Por la aceleración de los procesos de
descomposición de la MOS (materia
orgánica del suelo)
Conocer los impactos
Entenderos los impactos
Identificar áreas vulnerables
Conocer estrategias de mitigación
Realizar inventarios de emisiones
…..
ESTIMACIÓN DE EMISIONES DE GASES EFECTO INVERNADERO (GEI)
+ +
INVENTARIOS DE EMISIONES
Las Directrices del IPCC proporcionan una estructura común para la forma de clasificar los sectores y categorías de fuentes y sumideros.
Esta estructura común es esencial para que las Partes sean comparadas en virtud de la Convención y es importante también para evitar problemas de doble contabilidad.
Sectores o Categorías consideradas en el Inventario
Inventarios de gases de efecto invernadero
Inventarios de gases de efecto invernadero
Con base en los objetivos trazados en el protocolo de Kyoto, se ha creado la
necesidad de exigir inventarios industriales de gases de efecto invernadero
Inventarios de emisiones Reportes de la estimación cuantitativa de las
emisiones de GEI
Gases de efecto invernadero
Dióxido de carbono (CO2)
Metano (CH4)
Oxido nitroso (N2O)
Hidrofluorocarbonos (HFC)
Perfluorocarbonos (PFC)
Hexafluoruro de azufre (SF6)
“Lo que no se puede cuantificar no se puede controlar”
El 25 de agosto de 2004, SEMARNAT firmó un memorando de
entendimiento con el Instituto Mundial de Recursos (WRI) y el Consejo
Mundial Empresarial para el Desarrollo Sustentable (WBCSD), para la
implementación de un programa de reporte voluntario de emisiones de
gases efecto invernadero, utilizando como herramienta el Protocolo GEI:
Estándar Corporativo de Contabilidad y Reporte.
El programa ofrece un reconocimiento bajo el nuevo Esquema de
certificación, entregando el nivel GEI 1 a todas las empresas que hicieron
entrega de su inventario corporativo de emisiones de GEI.
El Programa GEI México es un programa nacional voluntario de
contabilidad y reporte de Gases Efecto Invernadero (GEI) y de la
generación de proyectos de reducción de emisiones.
Caso México: Inventarios de gases de efecto invernadero
El Programa GEI México está enfocado a dos aspectos:
1. Inventarios corporativos de emisiones de gases de efecto invernadero, y
2. Promoción de proyectos de reducción de emisiones GEI
Especificaciones para el Reporte de Inventarios Corporativos GEI
- Descripción de los límites operacionales de la empresa, incluyendo fuentes y
categoría de emisión (Alcance 1, 2 y 3).
- Periodo de reporte.
- Cuantificación de emisiones (t CO2e)
Emisiones alcance 1: emisiones de fuentes directas (fuentes estacionarias, de
proceso, móviles, de agricultura, reforestación, de residuos y uso de suelo).
Emisiones alcance 2: emisiones indirectas (debidas a la compra de energía
eléctrica, térmica o calorífica).
Emisiones alcance 3: Otras emisiones
Procedencia de las Emisiones GEI
Alcance 1 (fuentes directas):● Combustión estacionaria= combustible diesel para calderas, gas LP y combustóleo● Combustión móvil: Gas LP para montacargas
Alcance 2 (fuentes indirectas):● Compra de electricidad
Alcance 3: No detectadas
Reporte de emisiones de gases de efecto invernadero COCA-COLA, 2009 [Coca-cola, 2010]
Actividad de las 12 embotelladoras del territorio mexicano
Ton CO2 eq
Reporte de emisiones de gases de efecto invernadero COCA-COLA, 2009 [Coca-cola, 2010]
Inventario corporativo de emisiones de gases de efecto invernadero, 2009 [CEMEX, 2010]
Actividad de las 15 plantas productoras de cemento en MéxicoAlcance 3: insignificante
http://www.semarnat.gob.mx/temas/cicc/registro-nacional-de-emisiones-rene
