Los GEI elevan la temperatura de la superficie del planeta, al interactuar con la energía solar, permitiendo que la vida prolifere en la Tierra. Las actividades humanas, sin embargo, han provocado su aumento irregular, por lo que desde hace tiempo se han establecido métodos y estrategias de estimación para conocer su cantidad. Este es el propósito del INEGYCEI
Danahé San Juan
En 2015, México emitió 683 millones de toneladas de dióxido de carbono equivalente (MtCO2e) de Gases de Efecto Invernadero (GEI). Este dato es resultado de la actualización del Inventario Nacional de Emisiones de Gases y Compuestos de Efecto Invernadero (INEGYCEI), presentado en marzo por el Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC), en colaboración con la Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales y con el apoyo de la Sexta Comunicación Nacional financiada por el Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD). Su función es controlar la cantidad de GEI emitidos a la atmósfera, con el propósito de cumplir con los compromisos ante la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC).
Para esto, el INECC realizó en los últimos dos años la actualización del INEGYCEI, “un documento en el que podemos encontrar las emisiones de cada uno de los GEI de procedencia antropogénica, es decir, generadas por las actividades humanas. También cuantifica las emisiones de carbono negro, si bien la CMNUCC no obliga a esto, pero en México sí se ha impulsado su cuantificación, debido a sus efectos colaterales en el calentamiento global”, explica la doctora Fabiola Ramírez, directora de inventarios y prospectivas de emisiones de GyCEI del INECC y especialista en desarrollo sustentable, cambio climático, medioambiente y GEI de fuentes biogénicas, en entrevista para Mundo HVAC&R.
En específico, se analizan seis tipos de GEI:
- Dióxido de carbono (CO2)
- Metano (CH4),
- Óxido nitroso (N2O),
- Hidrofluorocarbonos (HFC),
- Perfluorocarbonos (PFC)
- Hexafluoruro de azufre (SF6)
De acuerdo con la gráfica 1, Fabiola Ramírez detalla que del lado izquierdo se observan los sectores, categorías, subcategorías y fuentes de cada emisor de GEI. En el derecho se encuentran las emisiones por tipo de gas: CO2, CH4, N2O y el grupo de los gases F o fluorocarbonos, el cual contiene también a los refrigerantes, los perfluorocarbonos y el hexafluoruro de azufre. Siguiendo la línea azul, es posible observar que éstos se emiten por procesos industriales y el uso de productos, lo que realmente genera las emisiones de los gases fluorados.
El inventario se debe analizar en dos grandes rubros:
- Emisiones totales (683 MtCO2e): provenientes de cada una de las fuentes y cuánto contribuyen a cada uno de los GEI, incluyendo la parte verde
- Emisiones netas (535 MtCO2e): restando el CO2 que se absorbe, la categoría de uso de suelo, cambio de uso de suelo y silvicultura (principalmente bosques y selvas)
En cuanto a los HFC, la doctora Ramírez señala que estas sustancias han tenido un incremento. “La parte morada de la gráfica corresponde a los HFC. Ahí se aprecia que en la década de los 90 las emisiones eran muy bajas; no obstante, a partir de mediados del año 2000 se han incrementado, debido a que sustituyeron a los clorofluorocarbonos”.
El inventario tiene un apartado para los procesos industriales y uso de sustancias o productos sustitutos de las sustancias que agotan la capa de ozono (SAO), en el que se cuantifican las emisiones de HFC para el sector HVACR.
Impacto en la industria
Considerando que la actividad principal para la producción de electricidad tiene un porcentaje alto de GEI (18 por ciento de las 683 millones de toneladas de dióxido de carbono equivalente, con una emisión de 125 mil 124.43 gigagramos de CO2e), la respuesta para mitigar los GEI del sector HVACR es la eficiencia energética. Ante esto, la doctora afirma que los fabricantes deberán diseñar equipos más eficientes, desde su producción hasta en el uso por parte de los usuarios.
Las emisiones totales del inventario, sin absorciones netas, son de 682 mil 959 gigagramos de CO2 equivalente. Para las actividades del uso de productos sustitutos de las SAO, Ramírez explicó que se cuantificaron un total de 11 mil 179 gigagramos de CO2 equivalente, que representan 1.6 por ciento de las emisiones totales. De éstas, las actividades de refrigeración y aire acondicionado (RAC) tienen un total de 9 mil 888 gigagramos de CO2 equivalente, que representan el 1.5 por ciento de las emisiones totales. “Este porcentaje pudiera no tener un gran impacto en el total de las emisiones nacionales; empero, el uso de HFC en los refrigeradores y AA impacta con 88 por ciento de todas las actividades que tienen sustitutos de SAO. Los HFC son los que más emisiones generan en la categoría de sustituir SAO, entonces su crecimiento debe observarse con atención para ver qué pasa con ellos y así tomar medidas de mitigación oportunas”.
¿Cómo funcionan las equivalencias?
A los números del inventario se les llama gigagramos de CO2 equivalente. Lo anterior porque este gas es el principal emisor de gas de efecto invernadero en el planeta; por lo tanto, las equivalencias se realizan comparando el Potencial de Calentamiento Global (GWP, por sus siglas en inglés) de cualquier otro GEI con el de este gas que es de 1. En los HFC, las equivalencias son mayores porque tienen un GWP que va desde 138 a 12 mil 400 veces más, como se puede observar en la siguiente tabla:
Metodología
Hoy día, México es líder en la implementación de tecnología para inventariar la cantidad de GEI del Panel Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC), en su última edición, para homologarse y tener un inventario más robusto y comparable con el de países desarrollados. Tanto que ahora cuenta con un factor de emisión de CO2 por la quema de combustible propio para el país, elaborado por el INECC en colaboración con el Instituto Mexicano del Petróleo.
En específico, el inventario migró en todos los sectores a las Directrices 2006, publicadas por el IPCC. Para la metodología de refrigeración y aire acondicionado, se recopilaron datos de instituciones aduaneras, empresas, asociaciones, expertos nacionales e informes públicos. Luego, se cuantificaron los HFCs de las emisiones provenientes de este sector, de la fabricación y uso de espumas, disolventes, aerosoles, extintores, etcétera.
Las estimaciones de GEI para los subsectores RAC se prepararon de manera consistente con la metodología del IPCC nivel 2. Para aplicar este enfoque se requiere información sobre la cantidad de unidades de equipos o productos que usan estas sustancias, el promedio de las cargas químicas y vida útil, los índices de emisión, el reciclado, la eliminación, entre otros parámetros.
La información se recopiló por equipos, la carga en kilogramos que debe tener cada uno y el porcentaje de los gases con los que están cargados en cada unidad para 2000, 2010 y 2015.
Para la generación de los datos de actividad se consideraron la producción, las importaciones y exportaciones, ventas y existencias. Las emisiones anuales se estiman como una función de estos parámetros a lo largo de la vida útil de las unidades o productos, mediante la aplicación de los factores de emisión para las fases del ciclo de vida útil, utilizando la Ecuación 1:
Ecuación 1: ecuación resumida de emisiones basada en las fases del ciclo de vida útil
Emisiones totales de cada PFC O HFC
= Emisiones de la fase de ensamblado
+ Emisiones de la fase de operación
+ Emisiones de la fase de eliminación
Paso 1: estimación de la fase de ensamblado
La cantidad del refrigerante emitido durante el ensamblado de la unidad se calcula usando la Ecuación 2:
Ecuación 2: estimación de HFC para sistemas RAC y AA
Donde:
E ensamblado,t = emisión del HFC en el año t.
E carga,t = carga de gas en el año t.
K = porcentaje de pérdida durante la carga del gas en los sistemas RAC.
La emisión en la carga inicial incluye todos los sistemas cargados en el país y que son exportados. Los sistemas precargados no se contabilizan en esta etapa, sino como parte de las existencias en las siguientes porciones de la Ecuación 1.
Paso 2: estimación de las emisiones durante la vida útil en los sistemas rac
Las emisiones anuales de unidades en existencia se expresan como porcentajes de la cantidad total de la carga de los sistemas a analizar. Se estiman utilizando la Ecuación 3:
Ecuación 3: estimación por fugas de HFC durante el servicio de los sistemas refrigeración y AA
Donde:
E operación,t = cantidad de HFC liberado durante el servicio de los sistemas RAC para el año t.
E stock,t = carga de HFC en los sistemas RAC en el año t
x = porcentaje de fuga anual de HFC de la carga en los sistemas RAC
Paso 3: estimación de las emisiones al final de la vida útil de los sistemas rac
En la estimación de emisiones al final de la vida útil de los sistemas RAC, la Ecuación 4 es aplicable.
Ecuación 4: estimación de las emisiones al final de la vida útil de los sistemas RAC
Donde:
E disposición,t = emisión de HFC emitido al final de la vida útil de los sistemas RAC.
E carga(t – n) = cantidad de HFC inicialmente cargada en los nuevos sistemas instalados en el año (t-n).
Q = cantidad de HFC emitida al desechar el sistema en porcentaje de la cantidad de producto químico originalmente cargado en el sistema.
Q = y (100-z) / 100.
n = promedio de vida útil, años.
y = cantidad de HFC en el sistema al final de su vida útil en porcentaje de su carga inicial.
z = cantidad de HFC recuperada de su carga actual en porcentaje (“eficiencia de recuperación”).
La carga de HFC que se desecha en los equipos que se retiran al final de su vida útil, se estima según la cantidad de existencias en el año por un porcentaje de retiro que se muestra en la tabla 2.
Para concretar la cuantificación de las emisiones de los HFC, la clave fue la Unidad Protectora de la Capa de Ozono de la Semarnat, organismo que proveyó la recopilación de toda la información, y el uso de la metodología del IPCC. Gracias a este trabajo de colaboración, México ahora tiene un nivel dos del IPCC, lo que indica que los datos y los factores de emisión son propios para el país.
El progreso de México
El país fue el primero en vías de desarrollo en decir que su reducción de emisiones de GEI al 2030 sería de 22 por ciento, bajo condiciones propias, y de 51 por ciento con ayuda de financiamiento externo. Además, ha sido pionero a nivel internacional por migrar a las metodologías más recientes del IPCC y ser el primero en establecer una Ley General de Cambio Climático.
Para esto, se ha ocupado de desarrollar aspectos técnicos que le permitan saber cuál es el potencial de reducción de las emisiones y su aplicación. Por ejemplo, la doctora Ramírez explica que en 2015 hubo un incremento de emisiones de más de 50 por ciento en comparación a 1990, con una tasa de crecimiento media anual (TCMA) de 1.7 por ciento. La tendencia de 2010 a 2015 demuestra que el crecimiento de las emisiones se ha desacelerado, lo que significa que no se ha dejado de producir emisiones, pero sí se han reducido. En este periodo de cinco años las emisiones crecieron cuatro por ciento con una TCMA de 0.8 por ciento.
Este inventario es de interés nacional, de acuerdo con los estándares del INEGI, debido a que las instituciones gubernamentales de todos los niveles e instituciones paraestatales tienen la obligación de hacer uso y referencia de los datos ahí indicados. Los fabricantes de productos HVACR, por supuesto, deben atender la información que ofrecen para garantizar productos más eficientes y amables con el medioambiente; en tanto que la sociedad puede acceder para tomar mejores decisiones y mantenerse informada de lo que sucede en torno al tema. El INEGYCEI 1990 – 2015 puede ser consultado en: www.gob.mx/inecc/acciones-y-programas/inventario-nacional-de-emisiones-de-gases-y-compuestos-de-efecto-invernadero.
