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INSTITUTO MEXICANO DEL PETROLEO

Escenarios de emisiones y medidas de mitigación de gases de efecto invernadero en sectores clave. Sector Desechos.

Escenarios de emisiones y medidas de mitigación de gases de efecto

invernadero en sectores clave (Transporte y Desechos).

SECTOR DESECHOS

Área Proponente: Dirección General de Investigación sobre Cambio Climático INSTITUTO NACIONAL DE ECOLOGÍA Responsable Técnico: Biól. Julia Martínez Fernández. Dirección General de Investigación sobre Cambio Climático INSTITUTO NACIONAL DE ECOLOGÍA Área Ejecutora: Dirección de Seguridad y Medio Ambiente INSTITUTO MEXICANO DEL PETRÓLEO. Responsable Técnico: Moisés Magdaleno Molina. Dirección de Seguridad y Medio Ambiente INSTITUTO MEXICANO DEL PETRÓLEO.

Octubre de 2005

Transformamos el conocimiento en realidades industriales innovadoras www.imp.mx

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ÍNDICE 1. ANTECEDENTES. ........................................................................................................................................... 3

2. JUSTIFICACIÓN. ............................................................................................................................................. 3

3. OBJETIVOS. ..................................................................................................................................................... 3 3.1. OBJETIVO GENERAL .......................................................................................................................3 3.2. OBJETIVOS PARTICULARES. ............................................................................................................3

4. AREA DE ESTUDIO ........................................................................................................................................ 4

5. METODOLOGÍA............................................................................................................................................... 5 5.1. IDENTIFICACIÓN DEL AÑO BASE........................................................................................................5 5.2. ACTUALIZACIÓN DEL INVENTARIO DE EMISIONES DE METANO DEL SECTOR DESECHOS SÓLIDOS. .......8 5.3. ACTUALIZACIÓN DEL INVENTARIO DE EMISIONES DE METANO AGUAS RESIDUALES MUNICIPALES......10 5.4. ACTUALIZACIÓN DEL INVENTARIO DE EMISIONES DE METANO AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES ....12 5.5. ESCENARIOS DE EMISIONES DE METANO (CH4) PARA EL SECTOR DESECHOS. ................................14 5.6. ANÁLISIS COSTO–BENEFICIO. .......................................................................................................16

6. RESULTADOS. .............................................................................................................................................. 19 6.1. ESCENARIOS GLOBALES. ..............................................................................................................19 6.2. INVENTARIO DE EMISIONES DE GAS METANO EN DESECHOS SÓLIDOS 2004....................................21 6.3. INVENTARIO DE EMISIONES DE GAS METANO EN AGUAS RESIDUALES MUNICIPALES 2003 ...............21 6.4. INVENTARIO DE EMISIONES DE GAS METANO EN AGUAS RESIDUALES INDUSTRIALES 2002 ..............22 6.5. ESCENARIO TENDENCIAL DE EMISIONES DE GAS METANO (CH4) EN EL AÑO 2010 ...........................22 6.6. ESCENARIO SUSTENTABLE DE EMISIONES DE GAS METANO (CH4) EN EL AÑO 2010 ........................23 6.7. ESCENARIO TENDENCIAL DE EMISIONES DE GAS METANO (CH4) EN EL AÑO 2015. ..........................24 6.8. ESCENARIO SUSTENTABLE DE EMISIONES DE GAS METANO (CH4) AÑO 2015..................................25 6.9. ESCENARIO TENDENCIAL DE EMISIONES DE GAS METANO (CH4) EN EL AÑO 2020 ...........................26 6.10. ESCENARIO SUSTENTABLE DE EMISIONES DE GAS METANO (CH4) EN EL AÑO 2020 ........................27 6.11. ANÁLISIS COSTO–BENEFICIO ESCENARIO TENDENCIAL ..................................................................28 6.12. ANÁLISIS COSTO–BENEFICIO DE ESCENARIOS SUSTENTABLE.........................................................30 6.13. COMPARACIÓN DE ESCENARIOS. ...................................................................................................32

7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES............................................................................................. 34

8. BIBLIOGRAFÍA. ............................................................................................................................................. 35

9. PARTICIPANTES........................................................................................................................................... 40

10. ANEXOS .......................................................................................................................................................... 40


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1. ANTECEDENTES. El Instituto Nacional de Ecología, a través de la Dirección General de Investigación sobre Cambio Climático, contrató en agosto de 2005 a la Dirección de Seguridad y Medio Ambiente del Instituto Mexicano del Petróleo, para llevar a cabo el estudio: “Escenarios de emisiones y medidas de mitigación de gases de efecto invernadero en sectores clave (Transporte y Desechos)” . En este informe se presenta la metodología a seguir para llevar a cabo este trabajo, incluyendo la identificación de los años base para cada subsector, la actualización de los Inventarios de Emisiones, los Escenarios seleccionados, los resultados obtenidos, y finalmente, el análisis costo-beneficio para cada uno de ellos 2. JUSTIFICACIÓN. De acuerdo con el Inventario Nacional de Gases de Invernadero 1994-1998 (INE, SEMARNAT, 2000), el porcentaje conjunto de las emisiones nacionales de Gases de Efecto Invernadero (GEI) del Sector Transporte y Desechos es del 23.7% conforme al Inventario de Emisiones de GEI DE 1996. Para el sector desechos, corresponde el 8.9 %. Estos resultados identifican al este sector como fuente clave de emisiones de GEI de nuestro país, siendo prioritario realizar la construcción de posibles Escenarios de las emisiones de estos sectores al año 2020, así como identificar medidas de mitigación para prevenir sus posibles impactos. Lo anterior permitirá planificar las líneas de acción para que sean incluidas en la política nacional 3. OBJETIVOS. 3.1. Objetivo General

Construir posibles Escenario de emisiones de GEI para el sector Desechos al año 2020 e identificar con base a estos resultados las medidas de mitigación mas adecuadas para nuestro país.

3.2. Objetivos Particulares.

Identificar el año base para la actualización del Inventario de Emisiones del Sector Desechos.

Actualizar los Inventarios de Emisiones de los Subsectores: Residuos Sólidos, Plantas

de Tratamiento de Aguas Residuales Municipales y Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Industriales.

Seleccionar Escenarios de emisiones de gas Metano del Sector Desechos para el año

2020.

Realizar un análisis costo-beneficio para cada uno del Escenario seleccionado.

Proponer medidas de mitigación para cada Escenario seleccionado.


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4. AREA DE ESTUDIO El área de estudio considerada para este trabajo es todo el Territorio de Los Estados Unidos Mexicanos. La figura 4.1.1 presenta el área de estudio de manera esquemática.

Figura 4.1.1 Área de Estudio del Sector Desechos.


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5. METODOLOGÍA.

5.1. Identificación del año base. De acuerdo con el Inventario Nacional de Gases de Efecto Invernadero 1994-1998 (INE, 2000), el sector desechos comprende tanto a las emisiones de proveniente de la disposición de residuos sólidos, como a la del Tratamiento de Aguas Residuales Municipales e Industriales.

De acuerdo con el Inventario mencionado, en 1998, se emitieron 3,363 Gigagramos (Gg) de Metano por año, de los cuales 1981 provienen de los residuos sólidos (59 % del total del sector desechos), 552 de Aguas Residuales Municipales (16.4 %) y 829 de Aguas Residuales Industriales (24.6 %), por lo que, es importante el estudio de los dos subsectores considerados. Se identificaron las siguientes fuentes de información:

Inventario Nacional de Gases de Efecto Invernadero 1994-1998 (INE, 2000). Informe de la Situación General en Materia de Equilibrio Ecológico y Protección al

Ambiente 1989-1990. (Comisión Nacional de Ecología, 1991) Informe de la Situación General en Materia de Equilibrio Ecológico y Protección al

Ambiente 1991-1992. (SEDESOL, INE, 1993) Informe de la Situación General en Materia de Equilibrio Ecológico y Protección al

Ambiente 1993-1994. (SEDESOL, INE, 1994) Informe de la Situación General en Materia de Equilibrio Ecológico y Protección al

Ambiente 1995-1996. (INE, 1997). Programa Nacional de Desarrollo Urbano y Ordenación del Territorio 2001-2006.

(SEMARNAT, 2001). Segunda Comunicación Nacional ante la Convención Marco de las Naciones Unidas

sobre el Cambio Climático. (INE, 2001). Avances de México en materia de Cambio Climático 2001-2002 / Patricia Osnaya

(compiladora); (compiladora); Adrián Fernández y Julia Martínez (coordinadores). (INE-SEMARNAT, 2003).

Estadísticas e indicadores de inversión sobre residuos sólidos municipales en los principales centros urbanos de México. (INE, 1997).

Indicadores de Desarrollo Sustentable en México (INEGI, 2000) Algunas experiencias exitosas en el control de los residuos sólidos en México.

(Fundación ICA, 2001). La basura en el limbo: Desempeño de Gobiernos Locales y Participación Privada en el

Manejo de Residuos Urbanos. (Comisión Mexicana de Infraestructura Ambiental. Agencia de Cooperación Alemana, 2003).

Situación actual de los Rellenos Sanitarios en México. (Gustavo Rosiles, SEDESOL, 2001)

Estadísticas del Instituto Nacional de Geografía, Estadística e Informática (INEGI) del Tema Estadísticas Ambientales. Subtema: Residuos, en www.inegi.gob.mx (consultada en octubre de 2005).

Panorama actual del agua en México. (CNA, 1998). Compendio básico del agua en México. (CNA, 1999) Situación del Subsector Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento a Diciembre 1998.

(CNA, 1999)


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http://www.inegi.gob.mx/



Situación del Subsector Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento a Diciembre 1999.

(CNA, 2000) Situación del Subsector Agua Potable, Alcantarillado y Saneamiento a Diciembre 2000.




(CNA, 2004) Programa Nacional Hidráulico 2001-2006 (CNA, 2001) Estadísticas del agua en México 2004. (CNA, 2004). Estadísticas del agua en México 2005. (CNA, 2005). Agenda estadística de los Estados Unidos Mexicanos. Edición 2003 (INEGI, 2003) Compendio de Estadísticas ambientales en México. (SEMARNAT, 2003) Informe de la Situación del Medio Ambiente en México 2002 (SEMARNAT, 2003). Anuarios estadísticos 1994 a 2004 de cada uno de los 31 estados del País (INEGI,

varios años, de 1994 a 2004). Programa Sectorial de Energía 2001-2006. (SENER, 2001) Energías Renovables para el Desarrollo Sustentable en México (SENER, 2004). Acuerdo por el que se crea el Comité Mexicano para Proyectos de Reducción de

Emisiones y de Captura de Gases de Efecto Invernadero. DOF. 23 de enero de 2004. El papel de SENER en materia de promoción y fomento de Energías Renovables.

Dirección General de Investigación, Desarrollo Tecnológico y Medio Ambiente. (SENER, 2004)

Programa Medioambiental del Sector Energía. (SENER, 2003) Prospectiva del Sector Eléctrico 2002-2011. (SENER, 2002). Prospectiva del Sector Eléctrico 2003-2012. (SENER, 2003). Prospectiva del Sector Eléctrico 2004-2013. (SENER, 2004). Prospectiva Tecnológica del Sector Energía para el siglo XXI. Visión al 2003. (SENER,

2003) Programas Hidráulicos de Gran Visión 2001-2025 para cada una de las 12 regiones en

las que se divide el país. (CNA, 2001). Programas Hidráulicos regionales 2002-206 para cada una de las 12 regiones en las

que se divide el país. (CNA,2001)

Con la información anterior, se determinó tomar como año base a 2004 para actualizar las emisiones de desechos sólidos, ya que es el año más reciente para el que se cuenta con información a escala nacional para la disposición de los residuos sólidos.

Se procedió a incluir la clasificación de la manera en que son depositados los residuos sólidos en los Rellenos Sanitarios, lugares de entierro de residuos sólidos y tiraderos a cielo abierto. En la tabla 5.1.1, se presenta la cantidad de basura que es depositada a cada uno de estos tipos de disposición final de 1998 a 2004, conforme a información del INEGI.


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Para el caso de plantas de tratamiento de Aguas Residuales Municipales se determinó al año 2003 como el año de actualización del Inventario, ya que se es el año más reciente para el cual se dispone de información de los volúmenes de agua residual que se genera a escala nacional, que cantidad es canalizada al alcantarillado, que procesos son utilizados para la remoción de materia orgánica y que volúmenes de agua son enviados sin tratamiento, así como de su Demanda Bioquímica de Oxígeno.

Tabla 5.1.1 Disposición final de residuos sólidos en México. (Miles de toneladas/año)

Año Rellenos Sanitarios

Rellenos de Tierra Controlados

Sitios no Controlados (Tiraderos a Cielo Abierto)

Disposición Final de Residuos Sólidos Urbanos (Total)

1998 15,877.10 1,007.50 12,945.90 30,550.50

1999 16,428.70 507.50 13,286.40 30,952.00

2000 14,490.50 2,421.80 13,096.50 30,733.00

2001 15,252.70 3,351.90 12,141.90 31,488.60

2002 15,579.90 3,630.90 12,182.40 32,173.60

2003 17,431.00 3,709.30 10,954.80 32,915.70

2004 18,318.30 3,986.90 11,401.80 34,602.00

Fuente: Instituto Nacional de Estadística Geografía e Informática. 2005.

En la tabla 5.1.2, se presentan las cantidades de Demanda Bioquímica de Oxígeno para 5 días (DBO5), para provenientes de Aguas Residuales Municipales en el país de acuerdo con los Informes de la Comisión Nacional del Agua. Los valores reportados para el año 2003, sirvieron como base para la realización del Inventario.

Tabla 5.1.2 Carga Orgánica en México proveniente de Aguas Residuales Municipales.

DBO5 Municipal (Millones de toneladas por año)

Año Generada Enviada a Alcantarillado

Removida por Tratamiento

Removida como Lodos en el Tratamiento

No removida

2003 2.17 1.73 0.51 0.15 2.02

2002 2.15 1.73 0.33 0.10 2.05

2001 2.10 1.60 0.42 0.13 1.97

2000 1.94 1.56 0.36 0.11 1.83

Fuente: Elaboración propia con datos de la Comisión Nacional del Agua para varios años.


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En lo que se refiere a las Aguas Residuales Industriales se tomó como año base al 2002 debido a que este año dispone de la mayor información por este rubro y de esta manera, es posible realizar este informe de la manera más actualizada posible, ya que para años posteriores a 2002, la Comisión Nacional del Agua, no reporta la distribución por Actividad Industrial de la Demanda Bioquímica de Oxígeno.

En el año 2002, se generaron 6.3 millones de toneladas de DBO5 industrial, de las cuales, solamente 1.1 fueron removidas por tratamiento y las restantes 5.2 fueron enviadas a los cuerpos de agua nacionales (lagos, ríos y mares). En la tabla 5.1.3 se presentan los valores de DBO5 para el sector industrial en el año 2002.

Tabla 5.1.3 Carga Orgánica en México proveniente de Aguas Residuales Industriales.

No Sector Industrial DBO5 Generada (Miles de toneladas por año)

1 Acuacultura 7.00

2 Azúcar 1,750.00

3 Petrolero 1,186.00

4 Servicios 183.00

5 Industria Química 406.00

6 Celulosa y papel 108.00

7 Agropecuario 1,063.00

8 Industria Alimenticia 193.00

9 Cerveza y Malta 272.00

10 Minero. 56.00

11 Textil 14.00

12 Destilería y Vitivinicultura 230.00

13 Beneficio de Café 32.00

14 Curtiduría 9.00

15 Hierro y Acero 0.00

16 Otros Giros 795.00

Total 5,898.00 Fuente: Comisión Nacional del Agua. Estadísticas Agua en México 2005

5.2. Actualización del Inventario de Emisiones de Metano del Sector Desechos Sólidos. La información contenida en la tabla 5.1.1 sirvió de base para suministrarla al Software del Panel Intergubernamental de Cambio Climático (IPCC), para el cálculo de emisiones de Metano. Se consideraron tres casos: Residuos manejados, que es el caso de los Rellenos Sanitarios, residuos no manejados, pero depositados a más de 5 metros, es decir, los rellenos de tierra controlados con residuos depositados a más de 5 metros de profundidad, y finalmente, los residuos no manejados, es decir, para los residuos depositados a menos de 5 metros de profundidad.


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Se consideraron los valores por defecto que proporciona el IPCC para el Factor de Corrección de Metano (MCF): 1.0 para Rellenos Sanitarios, 0.8 para rellenos de tierra controlados y 0.4 para tiraderos a cielo abierto. La fracción de Carbono orgánico degradable (DOC), fue obtenida a partir del análisis publicado por Rosiles en 2001. En la Tabla 5.2.1, se presenta esta información, así como el valor de la fracción de DOC, obtenida por la metodología del IPCC (IPCC, 1997).

Tabla 5.2.1. Composición de los residuos para su uso en la metodología del IPCC (Fracción en relación al total) y Fracción de Carbono Orgánico Degradable (DOC).

Material Frontera Norte Norte Centro Sur DF

Papel + textiles 0.2265 0.2323 0.2152 0.1942 0.2331

Jardín 0.1609 0.1976 0.0711 0.2698 0.0512

Comida 0.2748 0.2192 0.3881 0.1659 0.3474

Madera 0.1300 0.1300 0.1300 0.1300 0.1300

Total 0.7922 0.7791 0.8044 0.7599 0.7617

Fracción DOC 0.1982 0.1984 0.1954 0.1874 0.1931

Fracción DOC Promedio 0.1936

Fuente: Elaboración propia con Datos de Rosiles (2001)

La fracción del Carbono orgánico total que se degrada fue tomada como 0.77 (IPCC, 1997). La fracción de Carbono liberada como Metano contenida en los residuos sólidos fue considerada como de 0.50. Esto se justificó de la siguiente manera: Se cuenta con un análisis del Metano contenido en el biogás liberado en el Relleno Sanitario de Salinas Victoria en Nuevo León (SEISA, 2005). Dicho análisis se muestra en la tabla 5.2.2. El factor resultante es de 0.61, sin embargo, y ya que no se cuenta con análisis de biogás para mayor cantidad de lugares en el país, se decidió utilizar un valor más conservador, que es el recomendado por el IPCC (IPCC, 1997). La cantidad de Metano recuperado en el año base (2004), fue obtenida a partir de la empresa operadora del Relleno Sanitario de Salinas Victoria, Nuevo León, que es el único Relleno Sanitario en el que se recupera Metano en México actualmente. (SEISA, 2004).

Tabla 5.2.2. Análisis de biogás en el relleno Sanitario de Salinas Victoria, Nuevo León.

Componente Volumen (%)

Fracción mol

Peso Molecular

(Kg/k-mol)

Masa del componente (Kg comp)

Fracción masa (Kg

comp/Kg gas)

Masa de Carbono

(g C)

Relación masa de

Carbono/masa total

(gC/gTotales) CH4 55.00 0.55 16.00 8.82 0.33 0.25 0.61 CO2 35.00 0.35 44.00 15.44 0.58 0.16 0.39 H2 3.50 0.04 2.00 0.07 0.00 0.00 0.00 O2 4.00 0.04 32.00 1.28 0.05 0.00 0.00 Azufre total 2.50 0.03 32.00 0.80 0.03 0.00 0.00 Total 100.00 1.00 26.35 26.42 1.00 0.41 1.00 Fuente: Elaboración propia con datos de SEISA (2005).


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5.3. Actualización del Inventario de Emisiones de Metano Aguas Residuales Municipales Para llevar a cabo la actualización de este Inventario al año base (2003), se utilizó la metodología del IPCC (IPCC, 1997), a partir de los valores oficiales de DBO5 reportados por la Comisión Nacional del Agua para el año 2003 a escala nacional en lugar de realizar la proyección per cápita propuesta por IPCC, ya que dichos datos son integrados por el organismo rector en materia de agua en México.

Además, se utilizaron datos del Consejo Nacional de Población (CONAPO) para determinar la fracción de la población no cubierta por alcantarillado, y se utilizó la misma nomenclatura que el CONAPO, en la que se divide la población en la que cuenta con alcantarillado, la que envía sus desechos a barrancas y grietas, y la que los envía a fosas sépticas. La distribución de la DBO5 tratada para el 2003 quedó como se presenta en la tabla 5.3.1.

Tabla 5.3.1 Destino final de la Carga orgánica de Aguas Residuales Municipales en 2003.

Destino final de la DBO5 municipal (Millones de toneladas por año)

Generada Enviada a

Fosas Sépticas

Enviada a Barrancas y

Grietas Enviada a Mares,

Ríos y Lagos Removida a Tratamiento

2.17 0.34 0.06 1.26 0.51

Fuente: Elaboración propia con datos de CNA y CONAPO para el año 2003.

Los procesos con los que se trata a las Aguas Residuales Municipales y su proporción en relación al total tratado, se obtuvieron de las Estadísticas del Subsector Agua Potable y Alcantarillado para el 2003 (CNA, 2004).

Se incluyó al agua no tratada y la enviada a fosas sépticas, barrancas y grietas y a los cuerpos de agua nacionales (lagos, ríos y mares).

Se consideró, de acuerdo con el valor sugerido en la literatura (Australian Greenhouse Office Programs, 2004) que en promedio, se distribuye el 71 % de la DBO5 en el agua residual y el restante 29 % es arrastrado por los lodos. En la tabla 5.3.2, se muestran los valores utilizados para la fracción de DBO5 tratada tanto en las aguas residuales municipales, como en los lodos, así como el Factor de Conversión de Metano utilizado (MCF) para cada uno de los procesos considerados.

Para el tratamiento de las aguas residuales, los factores de conversión de Metano para cada proceso (MCF) fueron considerados como de valor cero si el proceso es aerobio, o como de valor 1 si es anaerobio, a excepción de la degradación en mares, ríos y lagos en donde se consideró que solamente el 1 % se degrada de manera anaerobia.

Esto último se justificó de la siguiente manera: La degradación en Ríos, Lagos y Costas de México ocurre de manera aerobia, a excepción de algunos sectores muy localizados en los Lagos en donde es anaerobia, de acuerdo a consulta con especialistas del IMP.


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Tabla 5.3.2. Fracciones de DBO5 tratadas por cada proceso en y Factores de Conversión de Metano (MCF) para las Aguas Residuales y los Lodos.

Aguas Residuales Municipales Lodos residuales municipales

Proceso Fracción de la DBO5

tratada por el proceso

Factor de conversión de Metano para el proceso (MCF)

Fracción de la DBO5 tratada

por el proceso

Factor de conversión de Metano para el proceso (MCF)

Biodiscos 0.0021 0.0000 0.0021 1.0000

Dual 0.0112 0.0000 0.0093 1.0000

Filtros Biológicos 0.0069 0.0000 0.0110 1.0000

Lagunas de Estabilización 0.0459 0.0000 0.0383 1.0000

Lagunas Aireadas 0.0155 0.0000 0.0141 1.0000

Lodos Activados 0.0952 0.0000 0.0852 1.0000

Primario 0.0096 0.0000 0.0091 1.0000

Primario Avanzado 0.0349 0.0000 0.0230 1.0000

R.A.F.A 0.0008 1.0000 0.0037 1.0000

Reactor Enzimático 0.0003 0.0000 0.0003 1.0000

Tanque Imhof 0.0018 1.0000 0.0022 1.0000

Tanque Séptico 0.0010 1.0000 0.0007 1.0000

Wetland 0.0008 0.0000 0.0005 1.0000

Zanjas de Oxidación 0.0081 0.0000 0.0069 1.0000

Digestor Anaerobio 0.0000 1.0000 0.0000 1.0000

Biológico 0.0000 0.0000 0.0000 1.0000

Anaerobio 0.0000 1.0000 0.0000 1.0000

Otros 0.0010 0.0000 0.0009 1.0000

Barrancas y Grietas 0.1567 0.0000 0.0000 0.0000

Fosas Sépticas, Letrinas 0.0276 1.0000 0.5785 1.0000

Mar, Ríos, Lagos 0.5806 0.0100 0.2143 0.0500

Total 1.0000 1.0000

Fuente: Elaboración propia con datos de CNA y CONAPO (2005)

Para el tratamiento de los lodos, se consideró que todos se degradan de manera anaerobia, ya que en general, son enviados a Rellenos Sanitarios, por lo que su MCF vale 1. La excepción la constituye la degradación anaerobia en los cuerpos de agua nacionales, en los que utilizó un valor de 0.05.

No existe información para México, sin embargo, la degradación anaerobia de los sedimentos ocurre sobre todo en Lagos y Costas. A escala mundial, y de acuerdo con datos del ciclo del


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Carbono, solamente 7 de cada 34 unidades de Carbono Orgánico Degradable pasan hacia los sedimentos en las costas, es decir, 20 % (McKenzie, 2004), y, la degradación anaerobia ocurre solamente en aquéllos sedimentos que se depositaron hace más de 20 años. Por lo anterior, se consideró que el límite superior es 0.05 de degradación anaerobia en sedimentos, valor que es una cuarta parte del límite máximo degradable (0.2).

La cantidad de Metano recuperado se obtuvo considerando las capacidades autorizadas para las dos Plantas de Tratamiento de Aguas que recuperan Metano y generan energía en Monterrey y operadas por Agua y Drenaje de Monterrey (10 MW) de acuerdo a los permisos otorgados por la Comisión Reguladora de Energía (CRE, 1997) y considerando un factor de recuperación de Metano de 1.8 Gg de Metano por cada MW instalado, obtenido a partir de la información de la Planta de Cogeneración de Energía instalada en el Relleno Sanitario de Salinas Victoria, N.L. 5.4. Actualización del Inventario de Emisiones de Metano Aguas Residuales Industriales Para la actualización del Inventario de emisiones de Metano de Aguas Residuales Industriales, se utilizó también la metodología del IPCC, en la cual se consideró también, de acuerdo con el valor sugerido en la literatura (Australian Greenhouse Office Programs, 2004) que en promedio, se distribuye el 71 % de la DBO5 en el agua residual y el restante 29 % en los lodos. Se utilizó la DBO5 reportada por la CNA para cada sector industrial, y toda la DBO5 que no fue removida durante el Tratamiento de Aguas Industriales, fue incluida en la enviada a los cuerpos de agua nacionales (Ríos, Lagos y Mares).

Debido a su alta carga de materia orgánica, se consideró que el Factor de Conversión de Metano MCF, para la degradación en los cuerpos de agua nacionales, es del doble que el de las aguas residuales y lodos municipales, es decir, vale 0.02 para las Aguas Residuales Industriales y de 0.10 para los lodos de esta agua.

En la tabla 5.3.2 se presentan los valores utilizados para la fracción de materia orgánica removida en cada una de las actividades industriales tanto en las Aguas Residuales Industriales como en sus lodos, así como el Factor de Conversión de Metano (MCF) para cada proceso.

Se modificaron las Tablas del IPCC, para obtener las emisiones de Metano, debido a que, no se cuenta con información agregada a escala nacional para los procesos utilizados en el tratamiento de aguas provenientes de actividades industriales. Por esta razón, en lugar de incluir los procesos, se incluyeron las actividades industriales, para las que si se conoce la fracción de materia orgánica generada en cada una de ellas.

A cada una de estas actividades industriales se les asignó un factor de conversión de Metano Se consideró que la mayoría de los procesos son aerobios, a excepción de tratamientos anaerobios en los siguientes sectores industriales:

Azucarero, Celulosa y papel, Alimenticia y Vitivinicultura. De acuerdo con el documento Azúcar publicado por el Colegio de Postgraduados de la Universidad Veracruzana (U.V., 2003), las lagunas de Estabilización son utilizadas en los ingenios para el tratamiento de aguas residuales, y conforme a los establecido en el Inventario de Gases de Invernadero 2003 de EUA (USEPA, 2005), dichas lagunas son 1.4 % anaerobias, por lo que consideró un valor de MCF de 0.02 para cada uno de ellos.


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Cerveza y malta. Al menos desde el año 1999, se reportan en los Balances Nacionales de Energía (SENER, 2000 a 2004) que se utiliza este combustible para generar Energía Eléctrica, y se conoce de la existencia de Plantas de recuperación de biogás en 4 Plantas ubicadas en el D.F., Tuxtepec, Oaxaca, Tecate, B.C. y Navojoa, Son. Las dos principales industrias cerveceras del país tienen 13 plantas de fabricación, por lo que se considera que un 30 % de los desechos líquidos es tratado anaerobiamente y por lo tanto el MCF es de 0.30

Ya que la Comisión Nacional del Agua reporta la DBO5 y no la Demanda Química de Oxígeno (DQO), como lo requiere el software del IPCC, se convirtió la DBO5 en DQO multiplicando la primera por 2.5 como se establece en los procedimientos del IPCC.

La cantidad de Metano removido por la generación de Energía Eléctrica con biogás, fue obtenida para la industria de la cerveza, que es el único sector, en el cual se remueve Metano, a partir de los Balances Nacionales de Energía.

Tabla 5.3.2. Fracciones de DBO5 tratadas por cada proceso y Factores de Conversión de Metano (MCF) para las Aguas Residuales y los Lodos Industriales.

Aguas Residuales Industriales Lodos residuales industriales

Actividad Industrial Fracción de la DBO5 removida en la actividad

Industrial

Factor de conversión de Metano para la

actividad industrial (MCF)

Fracción de la DBO5

removida en la actividad Industrial

Factor de conversión de Metano para la

actividad industrial (MCF)

Acuacultura 0.0002 0.0000 0.0004 0.0000

Azúcar 0.0397 0.0200 0.1055 1.0000

Petrolera 0.0269 0.0000 0.0715 0.1000

Servicios 0.0041 0.0000 0.0110 1.0000

Química 0.0092 0.0000 0.0245 1.0000

Celulosa y papel 0.0024 0.0200 0.0065 1.0000

Agropecuaria 0.0241 0.0000 0.0641 1.0000

Alimenticia 0.0044 0.0200 0.0116 1.0000

Cerveza y Malta 0.0062 0.3000 0.0164 1.0000

Minera 0.0013 0.0000 0.0034 0.0000

Textil 0.0003 0.0000 0.0008 0.0000

Destilería y Vitivinicultura 0.0052 0.0200 0.0139 1.0000

Beneficio de Café 0.0007 0.0000 0.0019 1.0000

Curtiduría 0.0002 0.0000 0.0005 1.0000

Hierro y Acero 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000

Otros Giros 0.0180 0.0000 0.0479 0.0000

Mar, Ríos, Lagos 0.8571 0.0200 0.6200 0.1000

Fuente: Resultados de este estudio.


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5.5. Escenarios de Emisiones de Metano (CH4) para el Sector Desechos. Para el manejo de residuos sólidos, los documento prospectivos nacionales oficiales que existen, son la Prospectiva Tecnológica del Sector Energía para el siglo XXI. Visión al 2003. (SENER, 2003), y la Prospectiva del Sector Eléctrico 2004-2013 de la Secretaría de Energía, así como las políticas que fija el Comité Mexicano para Proyectos de Reducción de Emisiones y de Captura de Gases de Efecto Invernadero. Por esta razón, se utilizaron estos documentos como base para este trabajo para la construcción de Escenario al 2020, para lo cual se consideraron los siguientes casos:

Escenario Tendencial: Considera las tendencias actuales de Generación de Energía Eléctrica a partir de biogás de Rellenos Sanitarios y aguas residuales, tal y como lo establece la Prospectiva del Sector Eléctrico 2004-2013 (SENER, 2005) y el Plan Nacional Hidráulico 2001-2006.

Se considera en este Escenario la instalación de canalizaciones para el biogás en Rellenos Sanitarios del país y su recuperación conforme a la tendencia actual De acuerdo con los documentos mencionados, en el país, se pueden generar 150 MW a partir de biogás en el año 2025. La tendencia establece que para el año 2020 se generarán 73 MW, es decir, un 48 % de este potencial. De éstos 44 MW provendrán de Rellenos Sanitarios, y 29 de Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales.

Este Escenario considera que se incremente el volumen de desechos sólidos promedio per cápita generados en México desde una cantidad de 0.8653 Kg/habitante-día en el 2003 hasta 1.0480 Kg/habitante-día en el año 2020. La cantidad que es depositada en Rellenos Sanitarios aumentará de 64.22% en el 2003 a 73.35 % en el 2020.

Las condiciones de cobertura de agua y alcantarillado permanecerán en los mismos niveles que las actuales (76%). Se considera que la industria tendrá la misma participación en el Producto Interno Bruto que en la actualidad, lo que justifica que se utilicen los mismos porcentajes de Aguas Residuales generadas para cada uno de los Sectores Industriales, aunque con un incremento en la Demanda Bioquímica de Oxígeno generada.

Las aguas residuales domésticas e industriales incrementarán la cantidad de DBO5 removida hasta 52 % para el año 2020. Las medidas de mitigación consisten en incrementar el aprovechamiento del biogás en Rellenos Sanitarios y en Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales conforme a la Prospectiva 204-2013 del Sector Energético.

Escenario Sustentable. El Escenario fue construido a partir de información contenida en el Plan Nacional Hidráulico 2001-2006 (CNA, 2000) y la Prospectiva 2004-2013 del Sector Eléctrico en México (SENER, 2005).

En este Escenario permanecen iguales que en el Escenario Tendencial la población, la cantidad de residuos sólidos generados, así como su generación per cápita, el porcentaje de residuos depositados en Rellenos Sanitarios y la DBO5 generada por las Aguas Residuales Municipales e Industriales.


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En este Escenario se plantea una recuperación del 90 % del potencial de 150 MW en el año 2025, a partir del biogás de Rellenos Sanitarios y Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales. Esto equivale a generar 135 MW en el año 2025 o 110 MW en el año 2020 a partir del biogás extraído de las aguas residuales y de la descomposición en los Rellenos Sanitarios.

Las medidas de mitigación son más ambiciosas, ya que plantean una mayor recuperación de Metano para su conversión en Energía Eléctrica y un porcentaje mayor de tratamiento del agua residual, el cual crece hasta alcanzar 75 % para las Aguas Residuales Municipales y 76 % para las Aguas Residuales Industriales. En la tabla 5.1.1 se presenta un resumen de las condiciones para cada uno de los Escenarios planteados.

Tabla 5.1.1 Escenarios al 2020

Parámetro

Situación Actual*

Escenario Tendencial

2020

Escenario Sustentable

2020

Población (Habitantes) 104,213,503 120,639,160 120,639,160

Generación Per cápita de Residuos Sólidos (Kg/hab-día) (Promedio nacional) 0.8653 1.0480 1.0480

Residuos Sólidos Generados (Miles de ton/año) 32916 46145 46145

Cantidad de Residuos Sólidos Depositado en Rellenos Sanitarios. (Porcentaje). 64.22 73.35 73.35

Energía Generada por Biogás de Rellenos Sanitarios (MW). 7 44 66

DBO5 de Aguas Residuales Domésticas (Millones de Ton/año) 2.17 3.35 3.35

DBO5 de Aguas Residuales Industriales (Millones de Ton/año). 6.30 10.38 10.38

Cobertura de Alcantarillado (Porcentaje). 76.0 76.0 76.0

Porcentaje de Aguas Residuales Tratadas Municipales Expresadas como % de DBO5 removida.

23.0

51.7

74.9

Porcentaje de Aguas Residuales Tratadas Industriales. 17.5 52.3 76.8

Energía Generada por Biogás de Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales (MW). 10 29 44

*Nota: Los datos actuales presentados son al año 2003, excepto en lo que se refiere a Aguas Residuales Industriales, en que se presentan a 2002. Fuentes: Elaboración propia con datos de: Proyecciones de la Población de México 2000-2050. CONAPO, 2005. Estadísticas del Agua en México. CNA, 2005. Plan Nacional Hidráulico 2001-2006. CNA, 2000. Prospectiva 2004-2013 del Sector Eléctrico en México. SENER, 2005.


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5.6. Análisis Costo–Beneficio. Para llevar a cabo el análisis costo-beneficio, se utilizó la información técnica y económica que se encuentra incluida en el Reporte del Banco Mundial: México Methane Gas Capture and Use at a Landfill - Demonstration Project Project Appraisal Document (Banco Mundial, 2001), el cual contiene la información del Proyecto de Relleno Sanitario instalado en el Municipio de Salinas Victoria en Nuevo León.

Cabe mencionar que en México hay dos Plantas en Monterrey que aprovechan biogás de Aguas Residuales Municipales para producir Energía Eléctrica y una Planta para aprovechar el biogás de residuos depositados en el Relleno Sanitario de Salinas Victoria en Nuevo León. No se encontró información para Las Plantas que aprovechan las aguas residuales, a excepción de los permisos otorgados por la Comisión Reguladora de Energía (CRE, 1997).

La Planta de Salinas Victoria, Nuevo León, es la única instalada en México para aprovechar biogás de Rellenos Sanitarios y se encuentra incluida la documentación técnica y económica en el horizonte del proyecto de recuperación de Energía Eléctrica en el reporte mencionado (20 años) tanto para el caso de solamente operar el Relleno Sanitario sin recuperación de biogás, como para el caso con recuperación y producción de Energía Eléctrica.

Por esta razón, se utilizó la información reportada para este proyecto con el fin de obtener costos unitarios en función de la cantidad de Metano generada cuando no se aprovecha el biogás y en función de la cantidad de Metano recuperada cuando se aprovecha el biogás.

La Planta de Salinas Victoria tiene una vida útil de 20 años, y obtiene el biogás con una concentración estimada de 50 % de Metano a partir de la degradación de 7,698 miles de toneladas de desechos depositados en el Relleno Sanitario. La cantidad de Metano que se estima que producirá durante su vida útil es de 313 millones de metros cúbicos, de los cuáles se podrá recuperar el 70 %, y el resto será emitido a la atmósfera.

La eficiencia de la planta medida en función de la conversión de Energía Térmica en Eléctrica es de 30.6 % y la eficiencia global de aprovechamiento de la Energía Térmica considerando todo el gas Metano que es emitido por el Relleno Sanitario es de 21.42 %.

En la tabla 5.6.1, se presentan las características técnicas de dos alternativas para el Relleno Sanitario de Salinas Victoria Nuevo León. La primera de ellas consiste en operar solamente de Relleno Sanitario sin instalar una Planta de Generación de Energía, y sin recuperar biogás. La segunda incluye a la Instalación de la Planta y sus costos asociados.

Los costos unitarios fueron obtenidos a partir de los costos de Inversión, Operación y Mantenimiento reportados por el Banco Mundial, así como, a partir de los ingresos generados por la Energía Eléctrica generada durante la vida útil del Proyecto (20 años) y los bonos de Carbono que pagará el Banco Mundial por evitar emisiones de gases de efecto invernadero a la atmósfera. El precio del Bono de Carbono se estableció como USD 4.99, de acuerdo a lo reportado por el Banco Mundial para este Proyecto.

En la Tabla 5.6.2 se presentan tanto los costos asociados a cada una de las dos alternativas consideradas como los costos unitarios por Gigagramo de Metano emitido en el caso de la primera alternativa (Operación del Relleno Sanitario sin generar biogás) y los costos por Gigagramo de Metano recuperado para la segunda alternativa (Generación de Energía Eléctrica a partir de biogás).


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Los costos unitarios así obtenidos (Tabla 5.6.2) fueron aplicados a escala nacional y se presentan en el capítulo de Resultados de este informe, es decir, se consideró a partir de esta tabla, que cada Gigagramo emitido de Metano en los Rellenos Sanitarios y en las Plantas de Tratamiento de Aguas, se encuentra asociado a un costo de USD 17,702.86, cuando solamente se opera y mantiene el Relleno o la Planta de Tratamiento, y cada Gigragramo de Metano recuperado está asociado a USD 30760.99, cuando se instalan Plantas que conviertan la Energía Térmica contenida en el Metano en Energía Eléctrica.

Tabla 5.6.1 Parámetros de operación de la Planta de Generación de Energía Eléctrica en a partir de biogás en Salinas Victoria, Nuevo León.

No Parámetro Alternativa 1. Operación del

Relleno Sanitario sin Generar Biogás

Alternativa 2 Generación de

Energía Eléctrica a Partir de Biogás

1 Desechos sólidos depositados en el relleno (1991-1999) (Mg)

7,698,057.00 7,698,057.00

2 Vida útil (Años) 20.00 20.00 3 Potencial de Generación de Gas de Relleno Sanitario (m3) 626,000,000.00 626,000,000.00 4 Metano Puro Generado (50 % del Gas de Relleno)

(m3) 313,000,000.00 313,000,000.00

5 Gas de Relleno Sanitario Recuperado (m3) 0.00 438,000,000.00 6 Metano Puro Recuperado Para Generar Energía

(m3) 0.00 219,000,000.00

7 Eficiencia de Recuperación de Metano (%)

0.00 69.97

8 Poder Calorífico del Gas de Relleno Sanitario (MJ/m3)

18.95 18.95

9 Emisiones de Metano a la atmósfera (Gg)

208.44 62.60

10 Poder Calorífico Total contenido en el biogás del Relleno Sanitario (TJ)

11,862.45 11,862.45

11 Poder Calorífico Total contenido en el biogás del Relleno Sanitario (MWh)

3,295,124.89 3,295,124.89

12 Poder Calorífico Recuperado Contenido en Gas de Entrada a la Planta (TJ)

0.00 8,299.92

13 Poder Calorífico Recuperado Contenido en Gas de Entrada a la Planta (MWh)

0.00 2,305,534.67

14 Energía Eléctrica Generada por la Planta (MWh)

0.00 705,675.00

15 Eficiencia de la Planta de conversión de Energía Térmica a Eléctrica (%)

NA 30.61

16 Eficiencia Global de Conversión de Energía contenida en el biogás de entrada a la planta a Energía Eléctrica (%)

0.00 21.42

Nota: NA: No aplica. Fuente: Elaboración propia a partir de información de: México Methane Gas Capture and Use at a Landfill -Demonstration Project. Project Appraisal Document (World Bank, 2001). GEMIS Model, v.4.2. Öko-Institut, 2005.


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Tabla 5.6.2 Costos Asociados a cada una de las dos alternativas consideradas para el Relleno Sanitario de Salinas Victoria, N.L:

No.

Tipo de costo

Alternativa 1. Operación del

Relleno Sanitario sin Generar Biogás

Alternativa 2 Generación de

Energía Eléctrica a Partir de Biogás

1 Costos de Inversión (USD) 950,000.00 12,450,000.00

2 Costos de Operación y Mantenimiento durante la vida útil (USD) 2,740,000.00 8,570,000.00

3 Ingreso por Electricidad generada durante la vida útil (USD) 0.00 12,600,000.00

4 Bonos por Reducción de Carbono Equivalente durante la vida útil (USD)

0.00 3,933,755.70

5 Costo Total durante la vida útil (USD) 3,690,000.00 4,486,244.30

6 Costos Unitarios de Inversión (USD/Gg de Metano emitido) 4,557.65 NA

7 Costos Unitarios de Operación y mantenimiento (USD/Gg de Metano emitido) 13,145.22 NA

8 Ingreso Unitario por Electricidad Generada (USD/Gg Metano emitido) 0.00 NA

9 Bono Unitario por Reducción de Metano (USD/Gg CH4 emitido) 0.00 NA

10 Costo Unitario Total (USD/Gg CH4 emitido) 17,702.86 NA

11 Costos Unitarios de Inversión (USD/Gg de Metano aprovechado) NA 85,366.35

12 Costos Unitarios de Operación y mantenimiento (USD/Gg de Metano aprovechado) NA 58,762.22

13 Ingreso Unitario por Electricidad Generada (USD/Gg Metano aprovechado) NA 86,394.86

14 Bono Unitario por Reducción de Metano (USD/Gg CH4 aprovechado) NA 26,972.72

15 Costo Unitario Total (USD/Gg CH4 aprovechado) NA 30,760.99

Nota: NA: No aplica. Fuente: Elaboración propia a partir de información de: México Methane Gas Capture and Use at a Landfill -Demonstration Project. Project Appraisal Document (World Bank, 2001). GEMIS Model, v.4.2. Öko-Institut, 2005.


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6. RESULTADOS.

6.1. Escenarios Globales. La tabla 6.1.1 presenta las los resultados para el Escenario Nacional Tendencial de Emisiones de Metano (CH4) en el Sector Desechos en Gigagramos por año.

Tabla 6.1.1 Escenario Nacional Tendencial de Emisiones de Gas Metano (CH4) en el Sector Desechos(Gg)


Residuos Enterrados

Tiraderos a Cielo Abierto

Subtotal Residuos Sólidos

Aguas Residuales Municipales

Aguas Residuales Industriales

Subtotal Aguas

Residuales Total

Base 1,807.57 316.92 453.17 2,577.66 313.16 237.09 550.25 3,127.91

2010 2,554.38 253.17 362.16 3,169.71 405.57 470.59 876.16 4,045.87

2015 2,917.42 253.17 362.16 3,532.76 498.70 617.24 1,115.94 4,648.70

2020 3,284.76 253.17 362.16 3,900.10 583.98 897.95 1481.93 5382.02

Nota: El año base es 2004 para los residuos sólidos, 2003 para las Aguas Residuales Municipales y 2002 para las Aguas Residuales Industriales.

La tabla 6.1.2 presenta el Escenario Nacional Sustentable de Emisiones de Metano (CH4) en el Sector Desechos en Gigagramos.

Tabla 6.1.2 Escenario Nacional Sustentable de Emisiones de Gas Metano (CH4) en el Sector Desechos(Gg)


Residuos Enterrados

Tiraderos a Cielo Abierto

Subtotal Residuos Sólidos



Subtotal Aguas

Residuales Total

Base 1,807.57 316.92 453.17 2,577.66 313.16 237.09 550.25 3,127.91

2010 2,542.20 253.17 362.16 3,157.54 439.55 528.27 967.82 4,125.36

2015 2,893.09 253.17 362.16 3,508.42 566.81 736.93 1,303.74 4,812.16

2020 3,247.81 253.17 362.16 3,863.14 690.77 1,187.41 1,878.18 5,741.32

Nota: El año base es 2004 para los residuos sólidos, 2003 para las Aguas Residuales Municipales y 2002 para las Aguas Residuales Industriales.

Como se puede observar en las tablas anteriores y en la figura 6.1.1, que presentan un resumen de las emisiones de Metano a escala nacional por el sector Desechos, es en el Escenario Sustentable, en el que se producen las mayores emisiones de Metano. La razón de esto es que si bien las emisiones de Metano se reducen en el Escenario Sustentable


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comparado con el Tendencial para los desechos sólidos, debido a la instalación de una mayor capacidad de Generación de Energía Eléctrica, aumentan en el caso de las emisiones de las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales Municipales e Industriales.

Aunque en ambos Escenarios se conserva la proporción de procesos utilizados para el tratamiento de aguas, aumenta el porcentaje de DBO5 removida de las aguas residuales ya que se considera un incremento de remoción del 23 al 52 % en el año 2020 para las Aguas Domésticas y del 17 al 52 % para las Aguas Industriales.

Por otro lado, también aumenta la Demanda Bioquímica de Oxígeno total a ser tratada. Aunque se conserve la proporción de aguas tratadas anaerobiamente, aumenta la generación de Metano, por los mayores volúmenes tratados de aguas residuales y porque la reducción de las emisiones de Metano por conversión a Energía Eléctrica, no compensa el aumento en el Metano generado por los factores mencionados.

La actividad que representa el aporte más importante a la generación de Metano en México para el Sector Desechos es la de la disposición final de los residuos sólidos, con 73 % de los aportes en el año 2020 en ambos Escenarios. En el Escenario Sustentable, para la generación de residuos sólidos, la reducción de las emisiones de Metano es marginal, ya que las emisiones totales en el año 2020 disminuyen de 3900 a 3863 Gg, es decir, es de solamente 37 Gg.

Para el caso de las Aguas Residuales, Municipales e Industriales, el aumento en la generación de Metano es espectacular en ambos Escenarios, ya que pasa de 550 Gg en el año 2002 a 1482 Gg en el año 2020 para el Escenario Tendencial y a 1878 Gg en el Sustentable.


20Figura 6.1.1 Escenarios de Emisones de Gas Metano (CH4) Sector Desechos



6.2. Inventario de Emisiones de Gas Metano en Desechos Sólidos 2004 La tabla 6.2.1 presenta el Inventario Nacional de emisiones de Metano (CH4) en el Sector Desechos Sólidos por tipo de fuente para el año 2004.

Tabla 6.2.1 Inventario de Emisiones de Metano en el Sector Desechos Sólidos(Gg/año)

Fuente Producción Bruta de Metano

Recuperación de Metano

Producción Neta de Metano

Emisión Neta de Metano

Rellenos Sanitarios 1,820.17 12.60 1,807.57 1,807.57

Residuos Enterrados 316.92 0.00 316.92 316.92

Tiraderos a Cielo Abierto 453.17 0.00 453.17 453.17

TOTAL 2,577.66

6.3. Inventario de Emisiones de Gas Metano en Aguas Residuales Municipales 2003 La tabla 6.3.1 presenta el Inventario Nacional de emisiones de Metano (CH4) en Aguas Residuales Municipales para el año 2003.

Tabla 6.3.1 Inventario de Emisiones de Gas Metano (CH4) en Aguas Residuales Municipales. 2003

Fuente Carga Orgánica

Total (Kg DBO5/año)

Factor de Emisión

(Kg CH4/Kg DBO5)

Emisiones de Metano sin

Recuperación/Quemado

Metano Recuperado y/o Quemado

(Kg CH4)

Emisiones Netas

Metano (Gg CH4)

Agua Tratada 1,555,985,095.76 0.02 34,567,747.89 2,031,264.89 32.54

Lodos 614,014,904.24 0.48 296,592,123.80 15,968,735.11 280.62

Total: 313.16

Cabe mencionar, en este inventario, que comparado con las emisiones de aguas residuales reportadas en el Inventario Nacional de Gases de Invernadero 1998 del Sector Desechos para el rubro de Aguas Residuales Municipales, el valor obtenido en ésta actualización es 56% menor que el reportado para 1998. La razón de esto, es que en el inventario 1998, se consideraron valores globales de MCF de 0.14 para aguas residuales y de 1.15 para los lodos de estas aguas, comparados contra 0.02 y 0.48 respectivamente en éste informe. Esto es originado principalmente porque los valores reportados para el Factor de Conversión de Metano (MCF), que representa a la degradación anaerobia en mares, ríos y lagos en México, son anormalmente altos en 1998: 0.2 para las aguas residuales y 0.4 para sus sedimentos contra 0.01 y 0.05 en este inventario. Por otro lado, este inventario considera la distribución de los procesos de Tratamiento de Aguas Residuales Municipales, reportados oficialmente por la Comisión Nacional del Agua, por lo que se considera, que refleja mejor las emisiones de Metano.


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6.4. Inventario de Emisiones de Gas Metano en Aguas Residuales Industriales 2002

La tabla 6.4.1 presenta el Inventario de emisiones de aguas de residuales Industriales para el año 2002.

Tabla 6.4.1 Inventario de Emisiones de Gas Metano (CH4) en Aguas Residuales Industriales. 2002


Total (Kg DQO/año)

Factor de Emisión

(Kg CH4/Kg DQO)




(Kg CH4)

Emisiones Netas

Metano (Gg CH4)

Agua Tratada 13,661,500,000.00 0.01 68,395,771.34 534,741.92 67.86

Lodos 2,098,500,000.00 0.08 170,563,090.89 1,333,521.55 169.23

Total: 237.09

Al igual que en el inventario anterior, las emisiones de Metano pronosticadas para las Aguas Residuales, en el caso de las industriales, son menores que las reportadas en el año 1998 en el Inventario Nacional de Gases de Efecto Invernadero.

El caso es similar al anterior, la razón de la discrepancia es que el Factor de Conversión de Metano para el Inventario 1998, fue de 0.65 tanto para la degradación de las aguas residuales, como para la de sus lodos, mientras que en este inventario se utilizó un valor de 0.02 para las aguas y de 0.1 para los lodos, aún y cuando la carga orgánica manejada expresada en Kg DQO/año es mayor 6.5. Escenario Tendencial de Emisiones de Gas Metano (CH4) en el año 2010 La tabla 6.5.1 presenta el Escenario Tendencial Nacional de Emisiones de Gas Metano (CH4) proveniente de Desechos Sólidos para el año 2010.

Tabla 6.5.1 Escenario Tendencial de Emisiones de Gas Metano (CH4) proveniente de Desechos Sólidos. Año 2010 (Gg/año)








TOTAL 3,169.71


22



La tabla 6.5.2 presenta el Escenario Tendencial Nacional de Emisiones de Gas Metano (CH4) de Aguas Residuales Municipales para el año 2010.

Tabla 6.5.2 Escenario Tendencial de Emisiones de Gas Metano (CH4) en Aguas Residuales Municipales. Año 2010.



Factor de Emisión

(Kg CH4/Kg DBO5)




(Kg CH4)

Emisiones Netas

Metano (Gg CH4)

Agua Tratada 1,877,319,407.24 0.01 12,965,877.02 899,673.70 12.07

Lodos 823,940,024.32 0.51 422,845,595.92 29,340,326.30 393.51

Total: 405.57

La tabla 6.5.3 presenta el Escenario Tendencial Nacional de Emisiones de Gas Metano (CH4) de Aguas Residuales Industriales para el año 2010.

Tabla 6.5.3 Escenario Tendencial de Emisiones de Gas Metano (CH4) en Aguas Residuales Industriales 2010.


Total (Kg DQO/año)

Factor de Emisión

(Kg CH4/Kg DQO)



Metano Recuperado

y/o Quemado (Kg CH4)

Emisiones Netas

Metano (Gg CH4)

Agua Tratada 18,543,096,547.94 0.01 92,949,528.57 4,775,599.97 88.17

Lodos 3,599,650,156.11 0.11 403,127,451.94 20,712,051.75 382.42

Total: 470.59

6.6. Escenario Sustentable de Emisiones de Gas Metano (CH4) en el año 2010 La tabla 6.6.1 presenta el Escenario Sustentable Nacional de Emisiones de Gas Metano (CH4) de Desechos Sólidos para el año 2010.

Tabla 6.6.1 Escenario Sustentable de Emisiones de Gas Metano (CH4) provenientes de Desechos Sólidos en el año 2010. (Gg/año)








TOTAL 3,157.54


23



La tabla 6.6.2 presenta el Escenario Sustentable Nacional de Emisiones de Gas Metano (CH4) de Aguas Residuales Municipales para el año 2010.

Tabla 6.6.2 Escenario Sustentable de Emisiones de Gas Metano (CH4) en Aguas Residuales Municipales. Año 2010.



Factor de

Emisión (Kg

CH4/Kg DBO5)



Metano Recuperado y/o

Quemado (Kg CH4)

Emisión Netas

de Metano

(Gg CH4)

Agua Tratada 1,828,328,383.92 0.01 13,256,265.48 1,122,110.05 12.13

Lodos 872,931,047.65 0.53 466,937,516.92 39,525,162.68 427.41

Total: 439.55

La tabla 6.6.3 presenta el Escenario Sustentable Nacional de Emisiones de Gas Metano (CH4) de Aguas Residuales Industriales para el año 2010.

Tabla 6.6.3 Escenario Sustentable de Emisiones de Gas Metano (CH4) en Aguas Residuales Industriales. Año 2010.


Total (Kg DQO/año)

Factor de Emisión

(Kg CH4/Kg DQO)



Metano Recuperado


Emisiones Netas

Metano (Gg CH4)

Agua Tratada 18,084,137,798.08 0.01 90,732,271.47 12036182.10 78.70

Lodos 4,058,608,905.98 0.13 518,339,793.04 68760894.40 449.58

Total: 528.27

6.7. Escenario Tendencial de Emisiones de Gas Metano (CH4) en el año 2015. La tabla 6.7.1 presenta el Escenario Tendencial Nacional de Emisiones de Gas Metano (CH4) de Desechos Sólidos para el año 2015.

Tabla 6.7.1 Escenario Tendencial de Emisiones de Gas Metano (CH4) proveniente de Desechos Sólidos. Año 2015. (Gg/año)

Fuente Producción

Bruta de Metano







Total 3,532.76


24







Factor de Emisión

(Kg CH4/Kg DBO5)




(Kg CH4)

Emisiones Netas de Metano

(Gg CH4) Agua Tratada 2,089,081,660.91 0.01 15,050,550.71 1,154,673.98 13.90

Lodos 986,630,077.39 0.53 525,087,951.23 40,284,598.74 484.80

Total: 498.70


Tabla 6.7.3 Escenario Tendencial de Emisiones de Gas Metano (CH4) en Aguas Residuales Industriales. Año 2015.


Total (Kg DQO/año)

Factor de Emisión

(Kg CH4/Kg DQO)



Metano Recuperado


Emisiones Netas

Metano (Gg CH4)

Agua Tratada 19,904,357,778.33 0.01 99,854,065.65 5,661,022.84 94.19

Lodos 4,396,960,622.94 0.13 554,486,008.76 31,435,454.73 523.05

Total: 617.24

6.8. Escenario Sustentable de Emisiones de Gas Metano (CH4) año 2015 La tabla 6.8.1 presenta el Escenario Sustentable Nacional de Emisiones de Gas Metano (CH4) de Desechos Sólidos para el año 2015.

Tabla 6.8.1 Escenario Sustentable de Emisiones de Gas Metano (CH4) proveniente de Desechos Sólidos. Año 2015. (Gg/año)

Fuente Producción

Bruta de Metano







Total 3,508.42


25







Factor de Emisión

(Kg CH4/Kg DBO5)



Metano Recuperado


Emisiones Netas de Metano

(Gg CH4) Agua Tratada 1,993,454,986.86 0.01 15,617,366.44 1,493,947.56 14.12

Lodos 1,082,256,751.43 0.56 611,151,957.87 58,462,416.08 552.69

Total: 566.81




Total (Kg DQO/año)

Factor de

Emisión (Kg

CH4/Kg DQO)




Quemado (Kg CH4)

Emisiones Netas

Metano (Gg CH4)

Agua Tratada 19,085,845,190.36 0.01 95,899,782.51 13,325,756.83 82.57

Lodos 5,215,473,210.91 0.15 759,957,091.96 105,599,857.92 654.36

Total: 736.93

6.9. Escenario Tendencial de Emisiones de Gas Metano (CH4) en el año 2020 La tabla 6.9.1 presenta el Escenario Tendencial Nacional de Emisiones de Gas Metano (CH4) proveniente de Desechos Sólidos para el año 2020.

Tabla 6.9.1 Escenario Tendencial de Emisiones de Gas Metano (CH4) proveniente de Desechos Sólidos. Año 2020. (Gg/año)

Fuente Producción

Bruta de Metano







Total 3,900.10


26







Factor de Emisión

(Kg CH4/Kg DBO5)




(Kg CH4)

Emisiones Netas

Metano (Gg CH4)

Agua Tratada 2,223,225,181.41 0.01 16,710,492.73 1,374,439.95 15.34

Lodos 1,127,737,913.65 0.55 619,610,253.89 50,963,014.60 568.65

Total: 583.98


Tabla 6.9.3 Escenario Tendencial de Emisiones de Gas Metano (CH4) en Aguas Residuales Industriales 2020.


Total (Kg DQO/año)

Factor de Emisión

(Kg CH4/Kg DQO)



Metano Recuperado


Emisiones Netas

Metano (Gg CH4)

Agua Tratada 20,783,880,185.74 0.01 108,966,047.79 5,606,287.62 103.36

Lodos 5,173,402,567.56 0.16 837,689,704.34 43,099,015.80 794.59

Total: 897.95

6.10. Escenario Sustentable de Emisiones de Gas Metano (CH4) en el año 2020 La tabla 6.10.1 presenta el Escenario Sustentable Nacional de Emisiones de Gas Metano (CH4) de Desechos Sólidos para el año 2020.

Tabla 6.10.1 Escenario Sustentable de Emisiones de Gas Metano (CH4) proveniente de Desechos Sólidos. Año 2020. (Gg/año)

Fuente Producción

Bruta de Metano







Total 3,863.14


27







Factor de Emisión

(Kg CH4/Kg DBO5)




(Kg CH4)

Emisiones Netas

Metano (Gg CH4)

Agua Tratada 2,075,630,488.73 0.01 17,585,342.71 1,810,200.51 15.78

Lodos 1,275,332,606.33 0.59 752,445,477.31 77,455,254.04 674.99

Total: 690.77




Total (Kg DQO/año)

Factor de

Emisión (Kg

CH4/Kg DQO)




Quemado (Kg CH4)

Emisiones Netas

Metano (Gg CH4)

Agua Tratada 19,573,326,908.25 0.01 101,022,628.98 11,800,977.40 89.22

Lodos 6,383,955,845.06 0.19 1,243,444,264.83 145,253,175.60 1,098.19

Total: 1,187.41

6.11. Análisis Costo–Beneficio Escenario Tendencial La tabla 6.11.1 presenta las emisiones anuales en Gg de Metano, necesarias para llevar a cabo el para el Escenario Tendencial en el Sector Desechos, proyectadas al año 2020, y a partir del año base.

La tabla fue preparada a partir de los Inventarios de los años base (2002, 2003 y 2004), así como de los prospectivos a 2005, 2010, 2015 y 2020.

La Tabla 6.11.2 muestra el Análisis costo-beneficio para el Escenario Tendencial considerando las emisiones de Metano desde el año 2003 hasta el año 2020. Esta tabla fue preparada utilizando los costos unitarios presentados en la sección de Metodología de este informe. Como puede observarse, el costo total de tratamiento para el período 2003-2020, es de 1414.18 millones de dólares, y se consideran como medidas de mitigación, la instalación de Plantas que generen energía a partir del Metano conforme a la tendencia marcada por la Prospectiva del Sector Eléctrico en México 2004-2013.


28



Tabla 6.11.1 Emisiones de Gas Metano (CH4) en el Sector Desechos. Escenario Tendencial

Año Gg CH4 Emitidos en Plantas de

Tratamiento de Aguas

Residuales Municipales

Gg CH4 Emitidos en Plantas de


Residuales Industriales

Gg CH4 Netos

Emitidos Residuos Sólidos en Rellenos

Sanitarios

Gg CH4 Netos Total

Emitidos Sector

Residuos

Gg CH4 Recuperados


Gg CH4 recuperados


Gg CH4 recuperados

residuos sólidos

Gg CH4 recuperados Total Sector

Residuos

2002 ND 237.09 ND ND ND ND ND ND

2003 313.16 277.28 2,447.61 3,038.05 18.00 2.14 14.65 34.79

2004 328.89 317.47 2,577.66 3,224.02 18.00 2.47 12.60 33.07

2005 344.61 357.66 2,806.94 3,509.21 25.20 3.63 34.20 63.03

2006 356.80 380.25 2,879.49 3,616.54 25.20 8.00 37.80 71.00

2007 369.00 402.83 2,952.05 3,723.88 26.64 12.37 39.96 78.97

2008 381.19 425.42 3,024.60 3,831.21 27.36 16.74 41.04 85.14

2009 393.38 448.00 3,097.16 3,938.54 28.80 21.12 43.20 93.12

2010 405.57 470.59 3,169.71 4,045.87 30.24 25.49 45.36 101.09

2011 424.20 499.92 3,242.32 4,166.44 32.40 27.81 48.60 108.81

2012 442.82 529.25 3,314.93 4,287.00 33.84 30.13 50.76 114.73

2013 461.45 558.58 3,389.28 4,409.31 35.28 32.45 52.92 120.65

2014 480.07 587.91 3,461.89 4,529.87 39.26 34.77 58.89 132.92

2015 498.70 617.24 3,532.76 4,648.70 41.44 37.10 62.16 140.69

2016 515.76 673.38 3,606.23 4,795.37 43.62 39.42 65.43 148.47

2017 532.81 729.52 3,679.70 4,942.03 45.80 41.74 68.70 156.24

2018 549.87 785.67 3,753.16 5,088.70 47.98 44.06 71.97 164.01

2019 566.93 841.81 3,826.63 5,235.37 50.16 46.38 75.24 171.78

2020 583.98 897.95 3,900.10 5,382.03 52.34 48.71 78.51 179.55

Total 7,949.18 9,800.73 58,662.22 76,412.13 621.55 474.52 901.98 1,998.05 Nota: ND: No disponible

Se incluyen tanto los costos de Inversión, requeridos para un proyecto a 20 años, los costos de operación y mantenimiento, los ingresos obtenidos por la electricidad generada y por la venta de Bonos de Carbono por concepto de la reducción de emisiones de Metano. El precio del Bono de Carbono es de USD 4.99, el cual es el costo establecido por el Banco Mundial para el Proyecto del Relleno Sanitario en Salinas Victoria, Nuevo León.


29



La tabla 6.11.2 presenta el Análisis Costo-Beneficio para el Escenario Tendencial de emisiones de Gas Metano (CH4) en el Sector Desechos.

Tabla 6.11.2 Análisis Costo–Beneficio Escenario Tendencial de Emisiones de Gas Metano (CH4) en el Sector Desechos.

Actividad Costos

de Inversión MMUSD

Costos de Operación y

Mantenimiento

Ingreso por Electricidad Generada MMUSD

Bonos de

Carbono MMUSD

Costo total de

Tratamiento MMUSD

Aguas Residuales Municipales sin Recuperación de Metano

36.23 104.49 0.00 0.00 140.72

Aguas Residuales Industriales sin Recuperación de Metano

44.60 128.64 0.00 0.00 173.24

Rellenos Sanitarios sin Recuperación de Metano 267.36 771.13 0.00 0.00 1038.49

Tratamiento de Aguas Residuales Municipales con Recuperación de Metano

53.06 36.52 53.70 16.76 19.12

Tratamiento de Aguas Residuales Industriales con Recuperación de Metano

40.51 27.88 41.00 12.80 14.60

Rellenos Sanitarios con Recuperación de Metano 77.00 53.00 77.93 24.33 27.75

Costos Totales 518.76 1,121.67 172.62 53.89 1,413.92

6.12. Análisis Costo–Beneficio de Escenarios Sustentable La tabla 6.12.1 presenta las emisiones anuales en Gg de Metano, necesarias para llevar a cabo el Análisis Costo–Beneficio para el Escenario Sustentable en el Sector Desechos, proyectado al año 2020, y a partir del año base.

La tabla fue reportada a partir de los Inventarios de los años base (2002, 2003 y 2004), así como de los prospectivos a 2005, 2010, 2015 y 2020.

La Tabla 6.12.2 muestra el Análisis Costo-Beneficio para el Escenario Tendencial considerando las emisiones de Metano desde el año 2003 hasta el año 2020. Esta tabla fue preparada utilizando los costos unitarios presentados en la sección de Metodología de este informe. El costo total de tratamiento para el período 2003-2020, es de 1,505.32 millones de dólares.

Como se puede observar, los costos para el Escenario Sustentable son mayores por 109.46 millones de dólares que en el Escenario Tendencial. También, debe notarse, que las emisiones de Metano en el Escenario Sustentable en el horizonte 2003-2020 son mayores por 2510 Gg (78922 contra 76412 Gg CH4.) Esto se debe, a que, aunque se reducen las emisiones de provenientes de los Residuos sólidos en el Escenario Sustentable (58396 contra 58662 Gg), aumentan las provenientes del Tratamiento de Aguas Residuales Municipales e Industriales de 7949 a 8817 Gg para las Municipales y de 9801 a 11709 Gg.


30



Las emisiones de Metano provenientes de Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales aumentan sobre todo porque se incrementa la cantidad de agua tratada desde un 23 % de remoción de la DQO en 2003 hasta un 52 % en el año 2020 para las Aguas Residuales Municipales y de 17 % a 52 % para las Industriales en el Escenario Tendencial.

Tabla 6.12.1 Emisiones de Gas Metano (CH4) en el Sector Desechos. Escenario Sustentable

Año Gg CH4 Emitidos en Plantas de


Residuales Municipales

Gg CH4 Emitidos en Plantas de


Residuales Industriales

Gg CH4 Netos

Emitidos Residuos Sólidos en Rellenos

Sanitarios

Gg CH4 Netos Total

Emitidos Sector

Residuos

Gg CH4 Recuperados


Gg CH4 recuperados


Gg CH4 recuperados

residuos sólidos

Gg CH4 recuperados Total Sector

Residuos

2002 ND 237.09 ND ND ND ND ND ND 2003 313.16 290.04 2,447.61 3,050.81 18.00 2.14 14.65 34.79 2004 334.21 342.99 2,577.66 3,254.86 18.00 4.93 12.60 35.53 2005 355.25 395.94 2,817.74 3,568.93 25.20 6.42 24.71 56.33 2006 372.11 422.41 2,885.70 3,680.22 25.20 21.30 34.36 80.86 2007 388.97 448.87 2,953.66 3,791.50 29.06 36.17 40.16 105.39 2008 405.83 475.34 3,021.62 3,902.79 32.92 51.05 45.95 129.92 2009 422.69 501.81 3,089.58 4,014.08 36.79 65.92 51.74 154.45 2010 439.55 528.27 3,157.54 4,125.36 40.65 80.80 57.53 178.98 2011 465.00 570.01 3,227.72 4,262.72 44.51 88.42 63.33 196.26 2012 490.45 611.74 3,297.89 4,400.08 48.37 96.05 69.12 213.54 2013 515.91 653.47 3,367.29 4,536.66 52.23 103.67 74.91 230.82 2014 541.36 695.20 3,437.47 4,674.02 56.09 111.30 80.71 248.10 2015 566.81 736.93 3,508.42 4,812.16 59.96 118.93 86.50 265.38 2016 591.60 827.03 3,579.36 4,997.99 63.82 126.55 92.29 282.66 2017 616.39 917.12 3,650.31 5,183.83 67.68 134.18 98.08 299.94 2018 641.19 1,007.22 3,721.25 5,369.66 71.54 141.80 103.88 317.22 2019 665.98 1,097.32 3,792.20 5,555.49 75.40 149.43 109.67 334.50 2020 690.77 1,187.41 3,863.14 5,741.32 79.27 157.05 115.46 351.78 Total 8,817.23 11,709.12 58,396.16 78,922.50 844.69 1,496.12 1,175.65 3,516.46

Nota: ND: No disponible

Este incremento alcanza un valor de 75 % para las Aguas Residuales Municipales y de 77 % para las industriales en el Sustentable. Como se considera que se conserva la fracción actual de degradación anaerobia, el aumento en el porcentaje de remoción de la Demanda Química de Oxígeno, aunado al aumento en la carga orgánica de los desechos para el año 2020 ocasiona a su vez este incremento en los volúmenes de Metano generados


31



La carga orgánica total de la Aguas Residuales aumenta de 2.17 a 3.35 millones de toneladas generadas de DBO5/año de 2003 a 2020 para las Aguas Residuales Municipales y de 6.3 a 10.38 millones de toneladas generadas de DBO5/año de 2002 a 2020.

Tabla 6.12.2 Análisis Costo–Beneficio Escenario Sustentable de Emisiones de Gas

Metano (CH4) en el Sector Desechos.

Actividad Costos

de Inversión MMUSD

Costos de Operación y

Mantenimiento

Ingreso por Electricidad Generada MMUSD

Bonos de

Carbono MMUSD

Costo total de

Tratamiento MMUSD

Aguas Residuales Municipales sin Recuperación de Metano

40.19 115.90 0.00 0.00 156.09

Aguas Residuales Industriales sin Recuperación de Metano

53.37 153.92 0.00 0.00 207.28

Rellenos Sanitarios sin Recuperación de Metano

266.15 767.63 0.00 0.00 1,033.78

Tratamiento de Aguas Residuales Municipales con Recuperación de Metano

72.11 49.64 72.98 22.78 25.98

Tratamiento de Aguas Residuales Industriales con Recuperación de Metano

127.72 87.92 129.26 40.35 46.02

Rellenos Sanitarios con Recuperación de Metano

100.36 69.08 101.57 31.71 36.16

Costos Totales 659.89 1,244.09 303.80 94.85 1,505.32

6.13. Comparación de Escenarios. Como se puede observar, la remoción de gases de efecto invernadero es mucho mayor en el Escenario Sustentable. En el período 2003-2020 se remueven 1998 Gg de Metano en el Escenario Tendencial y 3516 Gg en el Sustentable, es decir, el aumento en la remoción es de 1518 Gg, lo que equivale a un incremento de 76% en el Escenario Sustentable.

También debe hacerse notar que en ambos Escenarios, la remoción de Metano es modesta cuando se compara con el total de Metano generado en el período 2003-2014, ya que los 1998 Gg de CH4 removidos en este período para el Escenario Tendencial, representan solamente un 2.55 % del total de Metano generado, mientras que para el Escenario Sustentable, los 3516 Gg de CH4 removidos, representa un 4.27 % del total generado. Esto significa que si se aprovecharan todos los residuos degradados anaerobiamente sería posible instalar Plantas con un potencial de generación de 1793 MW en el Escenario Tendencial y de 1886 MW en el Escenario Sustentable. Es decir, el potencial de generación de Energía Eléctrica es de 11.95 a 12.5 veces mayor que el establecido en las Prospectivas del Sector Eléctrico.


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Los beneficios acarreados por el Escenario Sustentable son la Instalación de Plantas de Generación de Energía Eléctrica con una capacidad de 197 MW en el año 2020, mientras que en el Tendencial, este valor solamente alcanza los 100 MW, es decir, con del doble de Generación de energía Eléctrica, las emisiones de Metano son prácticamente similares, requiriéndose solamente de una inversión adicional de 109.46 millones de dólares.

En la tabla 6.13.1 se comparan finalmente los resultados obtenidos para ambos Escenarios.

Tabla 6.13.1 Comparación de Escenario Emisiones de Gas Metano en el Sector Desechos.

Parametro Unidades Fuente Tendencial Sustentable Aguas Residuales 17,749.91 20,526.34 Desechos Sólidos 58,662.22 58,396.16 Emisiones de Metano Gg

Total 76,412.13 78,922.50 Aguas Residuales 372.75 431.05 Desechos Sólidos 1,231.91 1,226.32 Emisiones de Metano Tg CO2eq

Total 1,604.65 1,657.37 Aguas Residuales 1,096.07 2,340.81 Desechos Sólidos 901.98 1,175.65 Remoción de Metano Gg

Total 1,998.05 3,516.46 Aguas Residuales 23.02 49.16 Desechos Sólidos 18.94 24.69 Remoción de Metano Tg CO2eq

Total 41.96 73.85 Potencial de Generación de Metano Gg Total 78,410.18 82,438.96 Porcentaje de Metano Removido % Total 2.55 4.27 Costos MMUSD Total 1,414.18 1,505.32

Aguas Residuales 56.00 131.00 Desechos Sólidos 44.00 66.00 Generación de Energía Proyectada a 2020 MW

Total 100.00 197.00 Potencial de Generación de Energía Eléctrica MW Total 1,793.70 1,885.86

Para que los costos de ambos Escenarios se igualen se requiere que el Bono de Carbono sea pagado al menos en 6.00 USD, y cualquier precio superior a éste valor redundaría en beneficios adicionales y en una reducción de los costos asociados. En el Escenario Sustentable, se alcanzarían mayores niveles de bienestar de la población, ya que el porcentaje de las aguas tratadas alcanzaría 52 % en el año 2020 para el Escenario Tendencial y 75 % para el Escenario Sustentable. Se evitarían los malos olores en los Rellenos Sanitarios y Planta de Tratamiento de Aguas Residuales, ya que al quemar gas Metano para producir Energía Eléctrica, éstos serían minimizados.


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7. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES. Se incluyeron dos Escenarios: El Tendencial y el Sustentable, los cuáles se basaron en las Prospectivas oficiales para Los Sectores Agua y Energía Eléctrica. En el Escenario Tendencial se consideró que la instalación de Plantas Generadoras de Energía Eléctrica crecerá al ritmo marcado en la Prospectiva Oficial es decir, a 100 MW de capacidad instalada para el año 2020, y que se tratará a un 52 % de las aguas residuales en el año 2020. En el Sustentable se consideró que la instalación de Plantas Generadoras de Energía, crecerá casi al doble, es decir, a 197 MW de capacidad instalada para el año 2020, y se tratará el 75 % de las Aguas residuales municipales y el 77 % de las aguas residuales industriales.

Las emisiones de gas Metano del Sector Desechos crecerán de 3128 Gg/año en el año base a 5382 Gg/año en el 2020 para el Escenario Tendencial y a 5741 en el Sustentable. Las emisiones totales de Metano en el ciclo 2003-2020, serán de 76.4 Tg para el caso Tendencial, y de 78.9 Tg para el Sustentable, lo que equivale a 1605 y 1657 Tg de CO2 equivalente.

El crecimiento en las emisiones de Metano en cualquiera de los dos Escenarios, es debido a que se prevé un aumento en la Demanda Bioquímica de Oxígeno de las Aguas Residuales Municipales e Industriales que aumentarán de 2.17 a 3.35 y de 6.3 a 10.38 millones de toneladas de DBO5/año respectivamente, a una mayor tasa per cápita de generación de Desechos Sólidos, la cual crecerá de 0.8653 a 1.0480 Kg/habitante-día y a que en el año 2020, aumentará el porcentaje de aguas residuales tratadas.

El análisis costo beneficio, arrojó que aún y cuando para el Escenario Sustentable, se requiere de invertir 109.5 millones de dólares adicionales al Escenario Tendencial, las ventajas en mejoría de la calidad de vida en donde se instalen Plantas Generadoras de Energía Eléctrica, en la generación adicional de 97 MW y en la remoción adicional de 1518 Gg de Metano. Es decir, en el Escenario Tendencial se remueven 42 Tg de CO2 equivalente, mientras que en el Sustentable se remueven 74 Tg en el período 2003-2020.

También debe hacerse notar que en ambos Escenarios, la remoción de Metano es modesta cuando se compara con el total de Metano generado en el período 2003-2014, ya que los 1998 Gg de CH4 removidos en este período para el Escenario Tendencial, representan solamente un 2.55 % del total de Metano generado, mientras que para el Escenario Sustentable, los 3516 Gg de CH4 removidos, representa un 4.27 % del total generado. Esto significa que si se aprovecharan todos los residuos degradados anaerobiamente sería posible instalar Plantas con un potencial de generación de 1793 MW en el Escenario Tendencial y de 1886 MW en el Escenario Sustentable. Es decir, el potencial de generación de Energía Eléctrica es de 11.95 a 12.5 veces mayor que el establecido en las Prospectivas del Sector Eléctrico.

Las medidas de mitigación propuestas incluyen la instalación de Plantas de Generación de Energía Eléctrica, y solamente en los rellenos sanitarios cuya capacidad no sea suficiente para generar energía eléctrica de manera rentable, la instalación de quemadores de campo que disminuyan el potencial de gas de invernadero del Metano 21 veces al convertirlo en CO2.

Para que los proyectos de Instalación de Plantas Generadoras de Energía Eléctricas para recuperar Metano de los desechos sólidos y de las Plantas de Tratamiento de Aguas Residuales sea atractivo para nuestro país, se requiere que se pague el Bono de Carbono en un mínimo de 6.00 USD por cada 1000 toneladas de Carbono recuperado, sin embargo, deberá


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realizarse un estudio de los precios de mercado del Bono de Carbono, para obtener pagos aún más atractivos.

Se sugiere que México opte por un número mayor de proyectos para la Generación de Energía Eléctrica de Desechos sólidos, puesto que el potencial de generación permite fijar metas que pueden ser mayores a los 197 MW generados en el año 2020 en el Escenario Sustentable.

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http://www.gemis.de/



9. PARTICIPANTES.

Jefe de Proyecto.

Jorge Gasca Ramírez. Autores de este Informe:

Moisés Magdaleno Molina. Luis Alberto Melgarejo Flores María Esther Palmerín Ruiz

10. Anexos

Anexo 1. Emisiones de Metano por Disposición de Desechos Sólidos. Tablas en EXCEL.

Anexo 2. Emisiones de Metano por Tratamiento de Aguas Residuales Municipales. Tablas en EXCEL.

Anexo 3. Emisiones de Metano por Tratamiento de Aguas Residuales Industriales. Tablas en EXCEL.


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