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INSTITUTO MEXICANO DEL PETROLEO

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

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Escenarios de emisiones y medidas de mitigación de gases de efecto invernadero en sectores clave (Transporte y Desechos).

SECTOR TRANSPORTE

Área Proponente: Dirección General de Investigación sobre cambio climático INSTITUTO NACIONAL DE ECOLOGÍA Responsable Técnico: Biol. Julia Martínez Fernández. Dirección General de Investigación sobre cambio climático INSTITUTO NACIONAL DE ECOLOGÍA Área Ejecutora: Dirección Ejecutiva de Medio Ambiente y Seguridad INSTITUTO MEXICANO DEL PETRÓLEO. Participantes : Jorge Gasca Ramírez Revisión: Mariano Bauer Ephrussi INSTITUTO MEXICANO DEL PETRÓLEO.

Noviembre de 2005



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ÍNDICE

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

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

3. OBJETIVOS. .............................................................................................................................. 4

3.1. OBJETIVO GENERAL ............................................................................................................. 4

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

5. METODOLOGÍA......................................................................................................................... 4

5.1. CRITERIOS Y PARÁMETROS PARA COMPARAR OPICIONES DE MITIGACION ................................. 4 5.2. MODELO DE TRANSPORTE .................................................................................................... 4 5.2.1 MODELO DE CRECIMIENTO DE NÚMERO DE VEHÍCULOS................................................. 5 5.3. AÑO BASE ............................................................................................................................ 5

5.3.1 DISTRIBUCIÓN POR TAMAÑO DE VEHÍCULOS.................................................................. 8

5.3.2 DISTRIBUCIÓN POR USO Y TIPO DE COMBUSTIBLE......................................................... 8

5.3.3 RECORRIDO DIARIO POR TIPO DE USO DE VEHÍCULO..................................................... 9

5.3.4 RENDIMIENTO DE COMBUSTIBLE................................................................................... 9

5.4. ESCENARIO BASE............................................................................................................... 11

5.4.1DEMANDA DE COMBUSTIBLE ....................................................................................... 13

5.4.2 FACTORES DE EMISIÓN DE GASES CON EFECTO INVERNADERO .................................... 15

5.4.3 EMISIONES DE GASES CON EFECTO INVERANDERO………………………………………15

6. OPCIONES DE MITIGACIÓN. ................................................................................................. 17

7. DISCUSIÓN.............................................................................................................................. 34

8. POLITICAS PARA PROMOVER LA REDUCIÓN DE EMSIONES EN EL SECTOR TRANSPORTE…………………………………………………………………………………….……39

9. CONCLUSIONES…………………………………………………………………………………….…..44 10. REFERENCIAS...........................................................................................................................46



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1. Antecedentes El Instituto Nacional de Ecología, a través de la Dirección de Investigación sobre el Cambio Climático, contrató en agosto de 2005 a la Dirección Ejecutiva de Medio Ambiente y Seguridad 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 presentan los resultados obtenidos en el Sector Transporte. 2. Justificación. 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. Al sector transporte corresponde el 15%. Estos resultados identifican al mencionado sector como fuente clave de emisiones de GEI de nuestro país, por lo que es prioritario realizar la construcción de posibles escenarios de las emisiones al año 2020, así como identificar las mejores medidas de mitigación para prevenir sus posibles impactos. Otra justificación importante para la realización de este estudio es el rápido aumento en la demanda de carburantes a nivel nacional que se prevé ocurra a consecuencia de un crecimiento económico más sostenido. Este aumento podría hacer crecer las importaciones de petrolíferos si no se aumenta la capacidad instalada de refinación. Como la mayoría de las opciones de mitigación en este sector consisten en el aumento de la eficiencia en el uso de combustibles fósiles, en la sustitución de los menos eficientes desde el punto de vista energético y/o económico o de plano en su sustitución por combustibles no fósiles, la implantación de estas opciones podría reducir la presión a la que será sometido el sistema nacional de refinación para cumplir con la demanda interna. Otra consecuencia del crecimiento de la demanda de combustibles puede ser su impacto en la calidad del aire local y regional. Las medidas de mitigación pueden ofrecer el beneficio adicional de aminorar este impacto.



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3. Objetivo. Objetivo General

♦ Construir posibles escenarios de emisiones de GEI para el sector

transporte al año 2020 e identificar con base a estos resultados las medidas de mitigación más adecuadas para nuestro país.

4. Área de estudio El área de estudio considerada para este trabajo es todo el Territorio de Los Estados Unidos Mexicanos. 5. Metodología. 5.1 Criterio y parámetros para comparar opciones de mitigación. El criterio que se usó para identificar y comparar las mejores medidas de mitigación es la reducción obtenida en las emisiones de GEI con respecto al escenario base. Esta reducción se tendrá por la intervención de tres parámetros:

a) El rendimiento de combustible (km/l) de un combustible en particular en un tipo de vehículo.

b) El factor de emisión de GEI de un combustible en particular. c) La intensidad en el uso de un cierto tipo de vehículo.

Los escenarios de las opciones de mitigación se establecieron de manera optimista para estimar el máximo potencial de mitigación. 5.2 Modelo de transporte. Dado que las opciones de mitigación están relacionadas con el tipo de combustible utilizado, la eficiencia en el uso de cada combustible en cada tipo de vehículo, el factor de emisión de GEI de un combustible en particular y la intensidad en el uso de los diferentes tipos de transporte, el modelo de transporte se programó con base en el esquema de la Fig. 1. Este modelo permite cambiar en cada periodo de tiempo los parámetros que influyen en las emisiones de GEI, representados en cada elemento del diagrama, a saber:

Número de vehículos. Distribución de los vehículos por tamaño. Distribución de los vehículos por tipo de combustible.



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Recorrido diario por tipo de uso del vehículo. Eficiencia en el uso del combustible (rendimiento de combustible)

Definidos estos parámetros se calcula la demanda de combustible por lo que también se debe establecer por tipo de combustible el factor de emisión de GEI. En el modelo también es posible analizar la relación de vehículos privados a vehículos comerciales. 5.2.1 Crecimiento del Número de Vehículos. La estimación del crecimiento del número de vehículos en nuestro país está hecha con base en el trabajo de Bauer et. al. [7], que relaciona el número de vehículos por persona con el producto interno bruto por persona. Se ha observado que esta relación es una curva de Gompertz, ya que el número de vehículos crece lentamente en condiciones de poco desarrollo, pero cuando el país en cuestión llega a un desarrollo medio la adquisición de vehículos particulares se acelera, hasta llegar a un valor de saturación en los países más desarrollados. En lo que respecta al número de vehículos de uso comercial este aumenta menos aceleradamente que los vehículos privados con respecto al crecimiento económico (ver Fig. 2). 5.3 Año base.

La última actualización disponible del Inventario Nacional de Gases de Efecto Invernadero del sector transporte tiene datos hasta 2001 [1]. Por otra parte, la última prospectiva de petrolíferos disponible contiene datos reportados hasta 2003 y hace proyecciones a 2013 [2]. Con respecto a la demanda real de combustibles ya se tiene disponible hasta el primer semestre de 2005 [3]. Los datos de la cantidad de vehículos registrados de acuerdo al INEGI están disponibles a 2004 [4]. Con base en lo anterior se considera pertinente tomar como año base el 2000 para iniciar el análisis tanto del escenario base como de los escenarios de mitigación.



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Modelo de crecimiento del número de vehículos

Distribución por tamaño de vehículos (%)

[Automóviles ligeros, camiones ligeros, camiones pesados etc.]

Distribución por tipo de combustible (%)

[Gasolina, diesel, gas licuado, gas natural, otros]

Recorrido de acuerdo al uso del vehículo (km/día)

[Privado, taxi, carga, transporte público]

Rendimiento de combustible (km /litro)

Demanda de combustibles

Factores de emisión de gases con efecto invernadero

Emisiones de gases con efecto invernadero

Figura 1. Esquema del modelo de emisiones de gases con efecto invernadero del sector transporte carretero.



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Figura 2 Relación entre el número de vehículos y el PIB por persona.



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5.3.1 Distribución de los vehículos por tamaño. La distribución por tamaño de vehículos considera:

o Automóviles ligeros. o Camiones ligeros de carga. o Camiones pesados de carga. o Autobuses. o Camiones ligeros de uso particular, clasificados por el INEGI

como vehículos de uso múltiple, (SUV’s, vagonetas, etc.,). Para el año base se tomó el número de vehículos registrados en circulación reportado por el INEGI [4]. Los vehículos privados fueron desagregados en automóviles particulares y camiones ligeros particulares con base en los datos históricos de este tipo de vehículos y sus ventas proporcionados por el INEGI [8]. Los vehículos comerciales fueron desagregados en taxis, camiones ligeros de carga, camiones pesados de carga y autobuses. 5.3.2 Distribución de los vehículos por uso y tipo de combustible. Los combustibles utilizados en el sector auto-transporte son gasolinas, diesel, gas licuado de petróleo y gas natural. La distribución por tipo de combustible es específica para cada categoría de vehículo (privado o comercial, ligero o pesado, etc.). Esta distribución se tomó similar a la distribución por tipo de vehículo y combustible del Inventario de Emisiones de la Zona Metropolitana de la Ciudad de México [9] pero hubo necesidad de realizar una conciliación con el consumo de combustibles reportado en el Balance Nacional de Energía 2000 [10]. Esta conciliación se hizo tomando en cuenta el recorrido diario por tipo de uso de vehículo (párrafo 5.3.3) y la eficiencia en el uso de combustible de cada tipo de vehículo (párrafo 5.3.4). En la tabla 1 se muestra la distribución de vehículos por uso y tipo de combustible.



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5.3.3 Recorrido diario por tipo de uso del vehículo. De acuerdo al uso y tamaño de cada categoría de vehículo y a la distribución del consumo de combustible se estimó para el año base un recorrido típico diario ajustando el consumo de combustible real, el número de vehículos por tamaño y tipo de combustible y el rendimiento de combustible. En la tabla 1 se muestra el recorrido diario por tipo de vehículo. 5.3.4 Rendimiento en el consumo de combustible. Cada categoría de vehículo tiene asociada una eficiencia en el uso de energía, también de acuerdo a la distribución por tipo de combustible. Esta eficiencia se representa como el rendimiento de combustible (kilómetros por litro). El rendimiento en el año base es el promedio de acuerdo a la distribución de la antigüedad de la flota de vehículos de cada categoría. Para el caso de automóviles y camiones ligeros el rendimiento obtenido en pruebas de laboratorio fue escalado a su rendimiento real de acuerdo a determinaciones con el un medidor remoto [1]. El rendimiento de los vehículos pesados se estimó de acuerdo a los datos del modelo de transporte de la Agencia Internacional de Energía [11]. En general la eficiencia real es un 20 por ciento menor que la eficiencia determinada en laboratorio. En la tabla 1 se muestran los rendimientos estimados para la flota de vehículos nacional en 2000 expresados por litros equivalentes de gasolina.



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Tabla 1 Características de la flota de vehículos nacional en 2000. Número Recorrido

diario Rendimiento

de combustible

Tipo de vehículo km km/l Privado gasolina 10,116,521 20 8.16Taxi gasolina 389,702 100 8.16Carga ligero gasolina 4,185,000 50 4.75SUV gasolina 413,954 20 4.75Carga pesado gasolina 156,868 100 1.97Autobús gasolina 2,649 150 1.97Motocicleta 309,050 20 10.80Total gasolina 15,573,744 Privado diesel 1,560 20 9.79Carga ligero diesel 12,000 50 5.70Carga pesado diesel 393,430 100 2.36Autobús diesel 199,010 150 2.36Total diesel 606,000 Privado LP 31,550 20 6.36Carga ligero LP 208,500 50 3.716Carga pesado LP 13,588 100 1.53Autobús LP 362 150 1.53Total LP 254,000 3.25 Privado GNC 415 20 6.36Carga ligero GNC 750 50 3.71Carga pesado GNC 141 100 1.53Total GNC 1,306



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5.4 Escenario Base. El escenario base se construyó considerando los datos de las prospectivas de petrolíferos, gas natural y gas licuado 2004-2013 [2, 5, 6]. De las prospectivas se utilizaron particularmente las proyecciones de la demanda de combustibles y del parque de vehículos por tipo de combustible. Como se había mencionado en el informa preliminar se hicieron algunos ajustes al escenario base con el fin de que fuera lo más plausible posible. De hecho se combinaron los dos escenarios propuestos en el informe preliminar para obtener un escenario único que sirviera para comparar las alternativas. De cada una de las categorías de vehículos se estimó el crecimiento en su número. Para el caso de los vehículos privados, automóviles ligeros y camiones ligeros de uso particular, el modelo de crecimiento del número de vehículos en circulación está basado en el trabajo de Bauer et al [7] que relaciona el número de vehículos por persona con el producto interno bruto por persona. La relación es del tipo Gompertz, en forma de S (Fig. 2). Esta relación está justificada porqué a nivel internacional se ha observado que la compra de vehículos se acelera al lograr un cierto país un PIB por persona de 4,000 dólares (dólares constantes de 1985). En el caso de México el valor de saturación está todavía lejano por lo que se prevé que el número de vehículos aumentará rápidamente. Para el escenario base se tomaron las proyecciones de las Prospectivas correspondientes [2, 5, 6]. El ajuste del número de vehículos de las Prospectivas se logró con un crecimiento del PIB del 3.2% anual por lo que en el escenario base se dejó constante ese valor hasta 2020. El crecimiento de la población se tomó de las proyecciones del Consejo Nacional de Población [36]. Para distribuir el número de vehículos particulares entre automóviles y camiones ligeros privados (vehículos de uso múltiple según la clasificación INEGI) se tomó el crecimiento histórico de este tipo de vehículos de acuerdo a los datos del INEGI, que muestran un incremento del 7% anual en las ventas de automóviles particulares contra un 17% de aumento anual en las ventas de camiones ligeros particulares [8].



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Tabla 2. Crecimiento de la flota de vehículos nacional en el periodo 2000-2020 en el escenario base.

Año Tipo de vehículo 2000 2010 2013 2015 2020 Privado gasolina

10,116,521 15,677,028 17,607,425 18,817,024 21,117,796

Taxi gasolina 389,702 685,195 773,843 842,173 1,092,361 Carga ligero gasolina

4,185,000 5,782,660 6,681,710 7,475,691 10,242,220

SUV gasolina 413,954 2,184,077 3,390,417 4,515,523 9,219,290 Carga pesado gasolina

156,868 175,000 180,000 195,894 254,089

Autobús gasolina

2,649 4,658 5,260 5,725 7,425

Motocicleta 309,050 485,653 538,633 575,637 748,445 Total gasolina 15,573,744 24,994,270 29,177,288 32,427,666 42,681,627 Privado diesel 1,560 2,702 3,100 3,450 4,485 Carga ligero diesel

12,000 20,792 23,854 25,960 33,672

Carga pesado diesel

393,430 681,686 782,072 851,129 1,103,978

Autobús diesel 199,010 344,819 395,598 430,529 558,428 Total diesel 606,000 1,050,000 1,204,624 1,311,068 1,700,564 Privado LP 31,550 66,578 81,608 90,800 118,059 Carga ligero LP 208,500 439,984 539,309 586,930 761,292 Carga pesado LP

13,588 28,674 35,147 38,251 49,614

Autobús LP 362 763 936 1,037 1,345 Total LP 254,000 536,000 657,000 717,018 930,310 Carga ligero GNC

750 29,000 42,000 45,709 59,287

Carga pesado GNC

141 7,386 11,551 12,571 16,305

Autobús GNC Total GNC 1,306 53,000 78,000 85,482 110,962 TOTAL 16,435,050 26,633,270 31,116,912 34,541,234 45,423,463



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El crecimiento del total de los vehículos de uso comercial se supuso igual al crecimiento del PIB/persona. Para hacer la distribución por tipo de vehículos, el crecimiento de los camiones ligeros de carga fue estimado de acuerdo a los datos históricos del INEGI (un crecimiento en las venas anuales de 11.6%) [8]. En la tabla 2 se muestra el crecimiento del número de vehículos por tipo de uso y combustible en el escenario base. En el escenario base la intensidad en el uso de cada vehículo, es decir el recorrido anual por vehículo se supuso constante (ver tabla 1). Por actualización de la flota de vehículos, el rendimiento de combustible mejora un 0.8% anual, que es la que se supuso en el escenario base. 5.4.1 Demanda de combustibles. Como ya se mencionó en la sección 5.3.2 el recorrido típico se ajustó con el consumo y el rendimiento de combustible para el año base. Para el escenario base también se ajustaron hasta el año 2013 el número de vehículos por tipo de combustible definido en las prospectivas correspondientes [2, 5, 6] pero se mantuvo constante el recorrido típico y se calculó la demanda de combustible. Los resultados de la demanda de combustible se presentan en la tabla 3.



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Tabla 3. Consumo de energía en el periodo 2000-2020 en el escenario base.

Consumo de energía PJ Año 2000 2010 2013 2015 2020 Tipo de vehículo Privado gasolina 292.57 418.65 459.98 484.56 526.49Taxi gasolina 56.35 91.49 101.08 108.43 136.17Carga ligero gasolina 519.58 662.94 749.35 826.42 1096.21SUV gasolina 20.56 100.15 152.09 199.67 394.69Carga pesado gasolina 94.05 96.89 97.49 104.58 131.33Autobús gasolina 2.38 3.87 4.27 4.58 5.76Motocicleta 6.75 10.58 11.74 12.54 16.35Total gasolina 992.25 1,384.57 1,576.01 1,740.80 2,307.00 Privado diesel 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08Carga ligero diesel 1.24 1.79 2.01 2.16 2.71Carga pesado diesel 196.57 283.76 318.47 341.64 429.03Autobús diesel 149.15 215.31 241.64 259.22 325.53Total diesel 347.00 500.92 562.19 603.092 757.35 Privado LP 1.17 2.28 2.73 3.00 3.77Carga ligero LP 33.19 64.67 77.54 83.18 104.46Carga pesado LP 10.44 20.35 24.40 26.18 32.88Autobús LP 0.42 0.81 0.97 1.06 1.34Total LP 45.22 88.11 105.66 113.43 142.45 Privado GNC 0.02 0.57 0.82 0.90 1.13Carga ligero GNC 0.12 4.26 6.04 6.48 8.14Carga pesado GNC 0.11 5.24 8.02 8.60 10.80Autobús GNC Total GNC 0.243 10.07 14.88 15.98 20.07 Total 1,384.71 1,983.68 2,258.73 2,473.30 3,226.87



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5.4.2 Factores de emisión de gases con efecto invernadero. Los factores emisión utilizados se muestran el la tabla 4 y fueron obtenidos de la tabla 1.2 del Manual de Trabajo de la Guía Revisada en 1996 para los Inventarios Nacionales de Gases con Efecto Invernadero [12]. Dado que más del 95% de las emisiones de gases con efecto invernadero corresponden al bióxido de carbono y se ha estimado que los demás gases no tengan un efecto apreciable en las próximas décadas se utilizaron los factores de la tabla 4.

Tabla 4. Factor de emisión de bióxido de carbono .

Combustible Factor de emisión de CO2

Gg / PJ Gasolina 69.3 Diesel 74.1 Gas Licuado de Petróleo 63.1 Gas Natural Comprimido 56.1 5.4.3 Emisiones de gases con efecto invernadero en el escenario base. Las emisiones obtenidas a partir de la aplicación de los factores de emisión de la tabla 4 y el consumo de energía de la tabla 3 se muestran en la tabla 5 para el escenario base por tipo de vehículo.



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Tabla 5. Emisiones de bióxido de carbono en el periodo

2000-2020 en el escenario base.

Emisiones Gg CO2

Año 2000 2010 2013 2015 2020 Tipo de Vehículo Privado gasolina 20,275.28 29,012.65 31,876.76 33,579.97 36,486.00Taxi gasolina 3,905.15 6,340.27 7,004.88 7,514.51 9,436.57Carga ligero gasolina 36,006.83 45,941.49 51,930.16 57,270.96 75,967.09SUV gasolina 1,424.63 6,940.73 10,540.11 13,837.29 27,351.99Carga pesado gasolina 6,517.86 6,714.24 6,755.94 7,247.45 9,101.21Autobús gasolina 165.10 268.05 296.15 317.69 398.95Motocicleta 467.98 733.40 813.41 869.28 1,133.34Total gasolina 68,762.83 95,950.82 109,217.41 120,637.17 159,875.14 Privado diesel 2.78 4.02 4.51 4.95 6.23Carga ligero diesel 91.96 132.74 148.98 159.82 200.70Carga pesado diesel 14,559.51 21,017.51 23,588.38 25,304.49 31,776.87Autobús diesel 11,047.02 15,947.02 17,897.67 19,199.77 24,110.68Total diesel 25,701.27 37,101.29 41,639.53 44,669.03 56,094.47 Privado LP 73.78 143.76 172.38 189.06 237.98Carga ligero LP 2,092.99 4,078.37 4,890.37 5,246.16 6,588.02Carga pesado LP 658.72 1,283.57 1,539.13 1,651.11 2,073.43Autobús LP 26.30 51.25 61.45 67.12 84.29Total LP 2,851.79 5,556.95 6,663.33 7,153.44 8,983.72 Privado GNC 0.86 31.91 45.94 50.38 63.42Carga ligero GNC 6.70 239.12 338.78 363.43 456.38Carga pesado GNC 6.08 294.11 449.95 482.69 606.15Total GNC 13.64 565.13 834.67 896.50 1,125.96 Total 97,329.53 139,174.19 158,354.95 173,356.13 226,079.28



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6. Opciones de mitigación. 6.1 Mayor utilización de vehículos a diesel. Los vehículos a diesel son más eficientes en el uso de energía que los vehículos a gasolina. Según algunos autores los vehículos a diesel podrían mejorar hasta en un tercio el rendimiento del consumo de combustible de los camiones ligeros, tanto de carga como de pasajeros [13]; otros estudios le asignan a los vehículos a diesel hasta un 50% mayor rendimiento [16]. Por el lado de los inconvenientes, a finales de la década de los noventa se pensaba que los vehículos a diesel no podrían cumplir con las normas de emisión que se están implantando en la presente década (Tier 2 en los Estados Unidos de Norteamérica), sin embargo los desarrollos recientes en el control de las emisiones de partículas y óxido de nitrógeno [14] y el aumento en el precios de la gasolina han renovado el interés en la comercialización de este tipo de vehículos en los Estados Unidos. En Europa, los automóviles de pasajeros de inyección directa a presión de diesel alcanzaron un 44% de las ventas de este tipo de vehículos [15]. El sector petrolero de nuestro país tiene interés en incentivar el uso de diesel y está tomando medidas para hacer competitiva la distribución de diesel con la de la gasolina. Recientemente también la industria automotriz nacional expreso su interés en introducir vehículos a diesel. Los principales supuestos que se hicieron para analizar esta opción fueron:

o Un incremento del 20% anual en la fracción de ventas de vehículos particulares y camiones ligeros a diesel a partir de 2006; de esta manera, en 2020 las ventas de vehículos ligeros a diesel alcanzarían un 64% de la venta total de este tipo de vehículos. Los vehículos en circulación a diesel de estas categorías serían un 40% aproximadamente.

o Una eficiencia de los vehículos a diesel 33% superior a los vehículos a

gasolina. En la tabla 6 se muestra la comparación entre el caso base y esta opción.



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Tabla 6. Comparación entre el caso base y la opción de mayor número de

vehículos a diesel.

Año 2010 2013 2015 2020 Consumo (PJ) Caso Total Base 1,983.7 2,258.7 2,473.3 3,226.9 Diesel 1,977.0 2,239.4 2,412.7 2,933.5 Diesel Gasolina Diesel Gasolina Diesel Gasolina Diesel Gasolina Base 500.92 1,384.57 562.19 1,576.01 603.09 1,740.80 757.35 2,307.00Diesel 521.18 1,357.62 620.64 1,498.27 687.96 1,595.28 1,109.20 1,661.78 Emisiones (Gg CO2) Base 139,174.2 158,354.9 173,356.1 226,079.3 Diesel 138,807.4 157,296.9 169,558.2 207,425.3 Reducción

(%)

0.26

0.67

2.2

8.3

6.2 Aumento del rendimiento de combustible de los vehículos ligeros. Algunas naciones imponen requerimientos de rendimiento de combustible (o su equivalente en emisiones de CO2) en su flota de vehículos ligeros [17]:

o El primer requerimiento de 11.7 km/l en los automóviles particulares fue impuesto en los Estados Unidos en 1975 como un promedio corporativo, para los camiones ligeros el requerimiento fue de 8.8 km/l en 1985 con base en pruebas en dinamómetro instituidas por la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA) usando el ciclo de manejo CAFÉ. Las normas para vehículos ligeros no han cambiado pero para el caso de los camiones ligeros se incrementará a 9.04 km/l en 2007.

o En la Unión Europea entrará en vigor la norma de 17.4 km/l en litros

equivalentes de gasolina en 2008, con base en el ciclo de manejo NEDC.

o En Japón se tiene la meta para 2008 de 15.1 km/l en promedio para los diferentes pesos de vehículos con base en el ciclo de manejo Japonés 10/15.



19

o En China se introducirán normas progresivamente, iniciando en 2005 con

un requerimiento de 12.9 km/l, con base en el ciclo de manejo NEDC, y finalizando en 2008 con 13.8 km/l, ambos como el promedio de los diferentes pesos de vehículos.

Dado que los ciclos NEDC y japonés son más lentos que el ciclo americano, para la mayoría de los vehículos miden una eficiencia energética menor que la medida en el ciclo CAFE. Debido a lo anterior se han propuesto factores de corrección de 1.13 para el ciclo NEDC y de 1.35 para el ciclo japonés [17]. En el mediano plazo los japoneses y europeos están considerando requerimientos más estrictos. En los Estados Unidos las normas para automóviles han permanecido constantes durante 25 años principalmente por las supuestas implicaciones en la seguridad por la reducción del peso de los vehículos para obtener mayor eficiencia, las distorsiones introducidas en el mercado por la diferencia entre los deseos del consumidor y los aumentos de precio necesarios para cumplir los requerimientos y la posibilidad de que las normas de este tipo induzcan un mayor uso del automóvil por la reducción de los gastos en combustible. Dentro de esta opción se calcularon dos escenarios:

La introducción de la norma de rendimiento de combustible europea en los automóviles particulares a partir de 2008, esto equivaldría a una eficiencia de los automóviles nuevos de 15.73 km/l en condiciones reales de manejo. Además, la introducción de la norma americana en camiones ligeros que equivaldría a 7.52 km/l en condiciones reales de manejo.

La introducción de la norma japonesa en los automóviles particulares a

partir de 2008, esto equivaldría a un rendimiento de los automóviles nuevos de 16.31 km/l en condiciones reales de manejo. Además, la introducción de la norma americana en camiones ligeros que equivaldría a 7.52 km/l en condiciones reales de manejo.

A partir de las estimaciones de los vehículos particulares y de los camiones de carga ligeros en circulación desarrollados en el caso base y de la proyección de las ventas de vehículos, se estimó el número de vehículos que permanecen en circulación de modelos anteriores.

NVA = NVC t - NVN t-Δt



20

Se calculó el rendimiento de la flota en circulación cada año como un promedio de la eficiencia de los vehículos vendidos y de los vehículos de modelos anteriores que permanecen en circulación por medio de la relación:

RVC = NVC/( NVN/RVN + NVA/RVA)

RVC rendimiento de vehículos en circulación. RVN rendimiento de vehículos nuevos. RVA rendimiento de vehículos anteriores NVC Número de vehículos en circulación. NVN Número de vehículos nuevos. NVA Número de vehículos anteriores En la tabla 7 se muestra la comparación entre el escenario base y la opción de mitigación que consiste en la introducción de la norma europea. Por su parte en la tabla 8 se da la comparación entre el escenario base y la opción de mitigación que consiste en la introducción de la norma japonesa. 6.3 Introducción de vehículos híbridos. En los Estados Unidos los vehículos híbridos se encuentran presentes el mercado desde 1999. Las ventas de este tipo de vehículos se incrementaron un 91 % de los 43,000 vendidos en 2003 [13] a los 83,500 vendidos en 2004 [18] aun cuando sólo están disponibles algunos modelos:

• La Cía. Honda ofrece los modelos Insigth, de dos asientos e introducido en 1999, y los modelos Civic y Accord.

• La Cía. Toyota ofrece el modelo Prius, introducido en los Estados Unidos en 2000 y disponible en el mercado japonés desde 1997. En 2004 la Toyota introdujo un modelo mejorado.

En 2004 la Cía. Honda vendió un poco más de 27,000 vehículos híbridos [19] en tanto que las ventas del modelo Prius de la Cía. Toyota sumaron poco menos de 54,000 unidades. Esta compañía tiene planeado vender 100,000 unidades de su modelo híbrido en 2005. En el segmento de los camiones ligeros la Cía. Ford vendió alrededor de 2,600 unidades de su modelo Ford Scape híbrido y la Cías. General Motors y Daimler Chrysler también ofrecen versiones híbridas aun cuando con menor eficiencia de combustible [18].



21

Los productores de vehículos para el mercado estadounidense tenían planeado introducir varios nuevos modelos híbridos en 2005 y algunos expertos piensan que este tipo de tecnología podría representar más del 30% de las ventas en ese mercado para 2015 aun cuando actualmente sólo representa el 0.6%. Estudios más detallados estiman que los vehículos híbridos pueden representar el 15% de las ventas de vehículos en 2012 en el mercado estadounidense [17].



22

Tabla 7. Comparación entre el caso base y la opción de norma europea.

Año 2010 2013 2015 2020 Consumo (PJ) Caso Total Base 1,983.70 2,258.7 2,473.3 3,226.9 Norma Europea

1,941.08

2,165.36

2,340.79

2,975.48

Diesel Gasolina Diesel Gasolina Diesel Gasolina Diesel Gasolina Base 500.92 1,384.57 562.19 1,576.01 603.09 1,740.80 757.35 2,307.00Norma Europea

500.92

1,343.21

562.19 1,485.88 603.09

1,613.05 757.35

2,065.04

Emisiones (Gg CO2) Base 139,174.2 158,354.9 173,356.1 226,079.3 Norma Europea

136,231.0

151,906.3

164,206.3

208,722.3

Reducción (%)

2.1

4.1

5.3

7.7

Tabla 8. Comparación entre el caso base y la opción de norma de eficiencia

japonesa.

Año 2010 2013 2015 2020 Consumo (PJ) Caso Total Base 1,983.70 2,258.70 2,473.30 3,226.90 Norma Japonesa

1,939.24

2,161.38

2,334.98

2,965.63

Diesel Gasolina Diesel Gasolina Diesel Gasolina Diesel Gasolina Base 500.92 1,384.57 562.19 1,576.01 603.09 1,740.80 757.35 2,307.00Norma Japonesa

500.92 1,341.38 562.19 1,481.93 603.09 1,607.27 757.35 2,055.26

Emisiones (Gg CO2) Base 139,174.2 158,354.9 173,356.1 226,079.3 Norma Japonesa

136,103.2

151,630.6

163,803.6

208,040.2

Reducción (%)

2.2

4.2

5.5

8.0



23

Dado que las autoridades mexicanas impulsan la introducción tipo de vehículos eficientes exentándolos del ISAN, con un pago de tenencia 85 % menor a las de un auto normal y con una exención de verificación de seis años, la Cía. Honda planea introducir este tipo de vehículos en el año 2006. Los principales supuestos para el análisis de este tipo de opción fueron:

El rendimiento de los vehículos híbridos se estimó a partir de la información proporcionada por la EPA [20] de los modelos ofrecidos para 2006 por medio de la fórmula:

1

Rendimiento combinado = ---------------------------------------------------------------------------- 0.55/rendimiento urbana + 0.45/rendimiento en carretera

y haciendo un promedio de todos los modelos ofrecidos. Esto se hizo tanto para los automóviles como para los camiones ligeros con los resultados obtenidos que se muestran en la tabla 9.

o Un incremento del 20% anual en la fracción de ventas de vehículos

particulares y camiones ligeros híbridos a partir de 2006; de esta manera, en 2020 las ventas de vehículos ligeros híbridos alcanzarían un 64% de la venta total de este tipo de vehículos. Como se puede observar esta suposición es igual a la que se hizo para los vehículos diesel y aun cuando es optimista sirve para comparar entre sí ambas opciones.

Se calculó el rendimiento de la flota en circulación cada año como un promedio del rendimiento de los de los vehículos nuevos y de los vehículos de modelos anteriores que permanecen en circulación por medio de la relación:

RVC = NVC/( NVN/RVN + NVA/RVA)

RVC rendimiento de vehículos en circulación. RVN rendimiento de vehículos nuevos. RVA rendimiento de vehículos anteriores NVC Número de vehículos en circulación. NVN Número de vehículos nuevos. NVA Número de vehículos anteriores En la tabla 10 se muestra la comparación entre esta opción y el escenario base.



24

Tabla 9. Rendimiento de combustibles de vehículos híbridos. .

Tipo Rendimiento de combustible km/l Automóviles 17.94 Camiones ligeros 10.40

Tabla 10. Comparación entre el caso base y la opción de introducir vehículos híbridos.

Año 2010 2013 2015 2020 Consumo (PJ) Caso Total Base 1,983.70 2,258.7 2,473.3 3,226.9 Híbrido 1,924.85

2,143.26

2,309.8

2,984.5

Diesel Gasolina Diesel Gasolina Diesel Gasolina Diesel Gasolina Base 500.92 1,384.57 562.19 1,576.01 603.09 1,740.80 757.35 2,307.00Híbrido 500.92

1,326.34

562.19 1,462.36 603.09

1,580.53 757.35

2,074.33

Emisiones (Gg CO2) Base 139,174.2 158,354.9 173,356.1 226,079.3 Híbrido 135,101.5

150,365.3

162,051.4

209,349.9

Reducción

(%)

3.0

5.3

7.0

8.0



25

6.4 Utilización de etanol. El uso de etanol producido en la agroindustria como carburante es todavía limitado a nivel mundial. En los Estados Unidos el etanol cubre el 2% de la demanda de gasolina en tanto que en Brasil este combustible cubre aproximadamente 30% de la demanda del carburante [21]. En Europa se tiene planeado cubrir el 5% de la demanda de combustibles fósiles con los llamados biocombustibles. La sustitución del 5% de gasolina con etanol requiere del 5% de la tierra disponible de cultivo, en tanto que en los Estados Unidos este mismo nivel de sustitución requiere del 8% de la tierra disponible [21]. Los costos de producción de etanol varían de manera importante entre los diferentes países principalmente por el tipo de cultivo que se utiliza para obtener el etanol. En la actualidad la fuente más barata de etanol es la caña de azúcar pero se han desarrollado procesos para obtener etanol de la celulosa de las plantas por lo que el costo podría llegar a ser competitivo en la siguiente década. Nuestro país es importador neto de etanol. Las importaciones de alcohol que México realizó en el año 2000 ascendieron a 127.2 millones de litros, provinieron principalmente de Estados Unidos con el 53.4 por ciento del total de importaciones para ese año; Brasil con el 16.8 por ciento y Guatemala con el 14.0 por ciento son los otros dos países que completan la demanda externa de este producto [22]. Las importaciones de alcohol de caña han mostrado un crecimiento acelerado, pasando éstas de 48 millones de litros en 1990 a 164 millones de litros en 2001, mientras que al mes de octubre de 2002 estas importaciones ya habían llegado a un nivel de 166 millones de litros. El consumo aparente (producción + importaciones – exportaciones) en el periodo 1990 a 2001 presentó un crecimiento promedio anual de 23.12 por ciento; en ese periodo la mayor caída se dio en el año 1998 cuando dicho indicador registró una reducción anual de –69.75 por ciento, mientras que el mayor incremento se observó en 1999 con un crecimiento anual de 204.55 por ciento. El mayor consumo aparente en términos absolutos se presentó en 2001, cuando ascendió a 200.7 millones de litros [22]. La producción de alcohol ha enfrentado recientemente diversas restricciones que la han limitado, dentro de las que podemos destacar las siguientes:

a. Una elevada carga impositiva; b. Fluctuaciones bruscas en los precios de las mieles en los mercados

nacional y de exportación; c. Contaminación ambiental por el desalojo de las vinazas;



26

d. Importaciones de alcohol etílico con fracciones arancelarias distintas (menor pago de impuestos); y

e. El uso de tecnología de fermentación atrasada No obstante que se han instrumentado diversos programas para promover la expansión de la industria alcoholera, ésta se ha visto influida, además de la recesión económica, por otros factores asociados al precio de las materias primas. La recesión por la que atraviesa la industria azucarera ha llevado a que en la zafra 2001/2002 operaran prácticamente la mitad de las 30 destilerías que estaban operando a finales de los años ochentas, ya que en la actualidad solamente 16 destilerías están trabajando. La producción de alcohol de caña en el periodo 1990-2001 registró una variación promedio anual de –0.39 por ciento, en dicho periodo la mayor caída se presentó en el año 1994 cuando la producción registró una reducción de 13.52 por ciento, mientras que el mayor incremento se observó en 2000 con un crecimiento anual de 19.21 por ciento. En 1990 se producían 62 millones 365.4 mil litros de alcohol, después, en 1992, la producción de alcohol se elevó a 70 millones 991.7 mil litros, la mayor de la década, y a partir de esa fecha la producción empezó a declinar, hasta 1996 cuando bajó a 49 millones 82.6 mil litros, posteriormente, se inició una lenta recuperación de la industria incrementando la producción a 61.6 millones de litros en 2001, pero aún no se superan los montos observados al comienzo de la década de los noventa. Las conclusiones de un estudio de la H. Cámara de Diputados del Congreso de la Unión sobre la Industria Alcoholera son pertinentes al presente estudio pues establecen que [22]:

No obstante los altibajos que ha enfrentado la industria alcoholera en México, ésta aún mantiene una posición importante en el sector agroindustrial, actualmente se cultivan más de 650 mil hectáreas de caña de azúcar de donde se extrae la materia prima para la fabricación de alcohol etílico, el cual tiene diversas posibilidades de uso industrial y energético.

La producción de alcohol etílico en México prácticamente mantiene una

tendencia descendente en los últimos diez años, en tanto que la demanda ha crecido considerablemente, por lo que se han tenido que importar cantidades cada vez mayores de alcohol originario de Estados Unidos. Esta situación se ha agravado aún más por la recesión económica que enfrenta el país, además de otros factores asociados al precio de las materias primas (mieles finales de azúcar).



27

En el crecimiento que han registrado las importaciones en los últimos cinco años, la apertura comercial ha desempeñado un papel importante, particularmente los acuerdos adoptados en el Tratado de Libre Comercio de América del Norte, que permitieron que México desgravara totalmente, aún antes de la entrada en vigor del mismo Tratado, la fracción 22.07.10.01 (Alcohol etílico sin desnaturalizar con un grado alcohólico volumétrico superior o igual a 80% volumen), mientras que la fracción 22.07.20.01 (Alcohol etílico y aguardientes desnaturalizados, de cualquier graduación) se desgravó totalmente en un plazo de cinco años a partir de la entrada en vigor del Tratado, es decir, dicha fracción quedó totalmente liberalizada para las importaciones originarias de Estados Unidos, a partir del 1º de enero de 1998.

Frente a las limitadas posibilidades que tiene la industria alcoholera

mexicana para desarrollarse bajo el esquema actual de producción y uso industrial del alcohol, se abre la posibilidad de que esta industria oriente una parte de su producción de mieles para la producción de etanol para su uso como carburante de motores de combustión interna, es decir, para su uso como combustible.

Considerando la ubicación geográfica de México y sus grandes extensiones agrícolas proclives a la explotación de la caña de azúcar se presenta este sector con amplias posibilidades para incursionar en la producción de etanol para diversos fines, tanto energéticos como industriales. En este programa de diversificación de la agroindustria cañera, es fundamental que se establezca un precio mínimo a la caña de azúcar que se destine a la producción de etanol, tomando en consideración el quebranto de las exportaciones y la conveniencia de no limitar la superficie cañera en cultivo.

Para la habilitación de las destilerías, tendrán que gestionarse créditos y

apoyos gubernamentales, toda vez que un programa de reconversión tiene implícitos diversos riesgos que tendrán que enfrentar los agroindustriales del ramo, además de la realización de los estudios de mercado necesarios para poder comercializar el alcohol anhidro para otros fines distintos al energético, además de revisarse el régimen fiscal que tiene esta actividad y que le resulta altamente oneroso ante la apertura comercial que exige una mayor competitividad de la industria.

Para el análisis de esta opción se hicieron las siguientes consideraciones:

El etanol se utilizará mezclado con la gasolina. Esto quiere decir que se utilizará etanol anhidro.



28

En estas condiciones el volumen necesario de etanol se calculó tomando

en consideración que el contenido energético por unidad de volumen del etanol es sólo el 69% del contenido energético de la gasolina. Dicho de otra manera se supuso que la eficiencia energética de los vehículos se mantendría igual a la eficiencia del caso base.

Para calcular la reducción de las emisiones de gases con efecto invernadero se utilizaron los datos disponibles sobre el uso de etanol en Brasil como carburante, específicamente los balances de energía en todo el ciclo de producción del alcohol [21]. En el caso del Brasil, durante las últimas décadas se ha optimizado el proceso utilizando el bagazo de caña para generar hasta el 90% de la energía necesaria para la producción de alcohol. De hecho la industria alcoholera de Brasil es un exportadora neta de electricidad.

Se calcularon tres escenarios de introducción de etanol en 2020, a saber: mezclas de 3%, 5% y 10% de etanol en gasolinas. Los resultados de estos escenarios se muestran en las tablas 11, 12 y 13.

La cantidad de tierra necesaria para la producción de etanol se calculó suponiendo un rendimiento igual al obtenido en Brasil de 6500 litros de etanol por hectárea de tierra cultivada con caña de azúcar. En la India este rendimiento se estima de 5300 litros por hectárea [21].

En la tabla 14 se muestran las cantidades de tierra necesarias para los diferentes escenarios.



29

Tabla 11. Comparación entre el caso base y la opción de introducir 3% de

etanol en la gasolina al año 2020.

Año 2010 2013 2015 2020 Consumo Combustibles Fósiles (PJ) Caso Total Base 1,983.70 2,258.7 2,473.3 3,226.9 Etanol 3% 1,982.98

2,250.9

2,455.9

3,157.7

Diesel Gasolina Diesel Gasolina Diesel Gasolina Diesel Gasolina Base 500.92 1,384.57 562.19 1,576.01 603.09 1,740.80 757.35 2,307.00Etanol 3% 500.92

1,383.88

562.19 1,568.13 603.09

1,723.39 757.35

2,237.79

Emisiones (Gg CO2) Base 139,174.2 158,354.9 173,356.1 226,079.3 Etanol 3% 139,131.0

157,862.9 172,268.0

221,734.7

Reducción

(%)

0.03

0.31

0.63

1.92

Tabla 12. Comparación entre el caso base y la opción de introducir 5% de etanol en la gasolina.

Año 2010 2013 2015 2020 Consumo Combustibles Fósiles (PJ) Caso Total Base 1,983.70 2,258.7 2,473.3 3,226.9 Etanol 5% 1,982.29

2,243.0

2,421.1

3,111.5

Diesel Gasolina Diesel Gasolina Diesel Gasolina Diesel Gasolina Base 500.92 1,384.57 562.19 1,576.01 603.09 1,740.80 757.35 2,307.00Etanol 5% 500.92

1,383.19

562.19 1,560.25 603.09

1,688.57 757.35

2,191.65

Emisiones (Gg CO2) Base 139,174.2 158,354.9 173,356.1 226,079.3 Etanol 5% 139,087.8 157,369.8 170,077.8 218,808.8 Reducción

(%)

0.06

0.62

1.89

3.22



30

Tabla 13. Comparación entre el caso base y la opción de introducir 10% de etanol en la gasolina en el año 2020.

Año 2010 2013 2015 2020 Consumo Combustibles Fósiles (PJ) Caso Total Base 1,983.70 2,258.7 2,473.3 3,226.9 Etanol 10%

1,969.83

2,211.5

2,386.3

2,996.2

Diesel Gasolina Diesel Gasolina Diesel Gasolina Diesel Gasolina Base 500.92 1,384.57 562.19 1,576.01 603.09 1,740.80 757.35 2,307.00Etanol 10%

500.92

1,370.73

562.19 1,528.73 603.09

1,688.57 757.35

2,076.30

Emisiones (Gg CO2) Base 139,174.2 158,354.9 173,356.1 226,079.3 Etanol 10%

138,308.7 155,387.0 167,870.0 211,399.8

Reducción (%)

0.62

1.87

3.16

6.49

Tabla 14. Necesidad de tierra de cultivo en los diferentes escenarios de introducción de etanol en la gasolina.

Año 2010 2013 2015 2020 Necesidad de tierra de cultivo (Ha) Caso Total Etanol 3 % 4,752 53,611 117,254 447,890 Etanol 5% 9,495 106,155 337,965 717,166 Etanol 10% 93,260

305,972

541,153

1,297,075

Necesidad de tierra de cultivo Caso Porcentaje de la tierra cultivada actualmente para Caña de Azúcar Etanol 3 % 0.73 8 18 69 Etanol 5% 1.46 16 52 110 Etanol 10% 14 47 83 200



31

6.5 Utilización de biodiesel. El uso del diesel que proviene de fuentes renovables es todavía incipiente a nivel mundial. En el año de 2003 se tenía una capacidad de producción de 1700 millones de litros de biodiesel en comparación con los 29000 millones de litros utilizados de etanol. De la capacidad de producción de biodiesel, más del 95% se encuentra en Europa y el resto en los Estados Unidos. Los requerimientos de tierra cultivable son mayores para el caso del biodiesel en comparación con los necesarios para el etanol. Esto se debe a que los rendimientos de biodiesel por hectárea son menores que los rendimientos de etanol. Se estima que para reemplazar el 5% del diesel se necesitaría disponer del 15% de la tierra de cultivo en Europa. En el caso de Europa la fuente más probable de biodiesel es el metil ester de aceite de cánola en tanto que para los Estados Unidos es el metil ester de aceite de soya. En México se puso en operación una planta de biodiesel que utiliza sebo animal como materia prima con una capacidad potencial de 12 millones de litros anuales, aproximadamente el 1% del consumo actual de diesel [24]. En la actualidad no es posible estimar el potencial de mitigación de este tipo de biodiesel pues no hay información de sus emisiones en todo el ciclo de vida. Con respecto al potencial de mitigación del biodiesel de plantas oleaginosas, las principales fuentes son: la soya, la cánola, el girasol y la cebada. En nuestro país la superficie cultivada de estas cuatro plantas es de 430, 000 Ha, de las cuales el 77% es de cebada [25]. Para el análisis de esta opción se hicieron las siguientes consideraciones:

El biodiesel se utilizará mezclado con el diesel.

En estas condiciones el volumen necesario de biodiesel se calculó tomando en consideración que el contenido energético por unidad de volumen del biodiesel es el 88.5% del contenido energético del diesel. Dicho de otra manera se supuso que la eficiencia energética de los vehículos se mantendría igual a la eficiencia del caso base.



32

Para calcular la reducción de las emisiones de gases con efecto

invernadero se utilizaron los datos disponibles sobre el uso de biodiesel en Europa y Estados Unidos como carburante [21]. Existen varias estimaciones de la reducción de emisiones obtenidas al usar biodiesel que varían entre el 45 y el 65% de reducción debido a que utilizan diferentes supuestos. En el caso del biodiesel que proviene del aceite de soya la reducción es del orden del 63%.

Para estimar los requerimientos de tierra necesarios para cubrir la demanda

de diesel se tomó el rendimiento de 500 litros de biodiesel por hectárea cultivada de soya, que es el rendimiento actual en los Estados Unidos [21]. El rendimiento de cánola se tomó de 1200 litros/Ha, el de cebada es de 1100 litros/Ha y el de girasol de 1000 litros /Ha, todos estos rendimientos son los estimados para la Unión Europea [21].

Tabla 15. Comparación entre el caso base y la opción de introducir 10% de biodiesel en el diesel en el año 2020.

Año 2010 2013 2015 2020 Consumo Combustibles Fósiles (PJ) Caso Total Base 1,983.70 2,258.7 2,473.3 3,226.9 Biodiesel 10%

1,978.67

2,241.9

2,443.1

3,151.13

Diesel Gasolina Diesel Gasolina Diesel Gasolina Diesel Gasolina Base 500.92 1,384.57 562.19 1,576.01 603.09 1,740.80 757.35 2,307.00Biodiesel 10%

495.91

1,370.73

545.32 1,528.73 572.94

1,688.57 681.62

2,076.30

Emisiones (Gg CO2) Base 139,174.2 158,354.9 173,356.1 226,079.3 Biodiesel 10%

138,937.7

157,541.1

171,870.4

222,168.0

Reducción (%)

0.17

0.51

0.86

1.73



33

Tabla 16. Necesidad de tierra de diferentes cultivos en la opción de introducción de 10% de biodiesel en el diesel en el año 2020.

Año 2010 2013 2015 2020 Necesidad de tierra de cultivo (Ha) Caso Total Soya 307,953 996,194 1,711,170 3,886,441 Girasol 153,977 498,097 855,585

1,943,221

Cebada 139,979

452,815

777,804

1,766,564

Cánola 128,314 415,081 712,987 1,619,351 Necesidad de tierra de cultivo Caso Porcentaje de la tierra cultivada actualmente para producto específico Soya 319 1,033 1,775 4,031 Girasol 148,000 479,000 823,000 1,868,000 Cebada 42 136 234 532 Cánola 9,362 30,285 52,020 118,149



34

6.6 Combinación de opciones de mitigación. Las opciones de mitigación analizadas no son excluyentes entre si, por lo tanto se hizo una estimación del potencial de mitigación si se combinaran cinco opciones reseñadas en los párrafos anteriores, a saber:

Introducción de mayor número de vehículos a diesel, el número de vehículos a diesel se tomó igual al supuesto en la opción 6.1.

Aumento de la eficiencia energética de vehículos ligeros. Introducción de la Norma Europea de rendimiento de vehículos a gasolina.

Introducción de vehículos híbridos, proporción de vehículos híbridos a gasolina a vehículos convencionales igual a la supuesta en la opción 6.3.

Uso de 10% de etanol en la gasolina en 2020. Uso de 10% de biodiesel proveniente de plantas oleaginosas en el diesel en

2020.

Tabla 17. Comparación entre el caso base y la combinación de cinco opciones.

Año 2010 2013 2015 2020 Consumo Combustibles Fósiles (PJ) Caso Total Base 1,983.70 2,258.7 2,473.3 3,226.9 Combinación 1,904.60 2,067.1 2,168.9 2,495.6

Reducción

(%) 4 8.5 12.3 22.3

Diesel Gasolina Diesel Gasolina Diesel Gasolina Diesel GasolinaBase 500.92 1,384.57 562.19 1,576.01 603.09 1,740.80 757.35 2,307.00Combinación 512.07

1,295.27

590.18 1,358.96 653.56 1,389.87

998.28

1,344.37

Cambio (%)

2.2 -6.4 5.0 -13.8 8.4 -20.2 31.8 -49.7

Emisiones (Gg CO2) Base 139,174.2 158,354.9 173,356.1 226,079.3 Combinación 133,981.9 145,973.9

153,838.3

179,949.2

Reducción

(%)

3.7

7.8

11.3

20.4



35

7. Discusión. De acuerdo al escenario base, el número de vehículos se puede multiplicar por un factor de 2.75 en veinte años, el consumo de combustible puede crecer un 133 % y las emisiones llegar a valores de 226 mil Gg de CO2. El consumo de gasolinas puede crecer un 132% y el consumo de diesel puede ser 2.2 veces mayor. Todos estos valores señalan la necesidad de introducir medidas que reduzcan el consumo de combustibles fósiles en el sector transporte. En es escenario base el crecimiento del consumo de gas natural comprimido es muy importante, lo mismo que el aumento en el consumo de gas licuado de petróleo (GLP). Dada la competencia por el uso de estos combustibles en otros sectores, en el eléctrico para el caso de gas natural y en el residencial para el caso de gas LP se consideró que el aumento propuesto en las prospectivas es el máximo obtenible para este tipo de combustibles en el sector transporte. En la tabla 18 se muestra un resumen de la reducción de emisiones de los gases con efecto invernadero para las principales opciones de mitigación. Estas opciones pueden separase en dos grandes grupos: las que aumentan la eficiencia en el uso de los combustibles fósiles (opciones de la 1 a la 4) y las que intentan su sustitución por combustibles renovables (opciones 5 y 6). Con respecto a la efectividad de las medidas del primer grupo puede observarse que todas muestran esencialmente la misma eficacia en el año 2020, pero las que aumentan la eficiencia en el consumo de gasolina (opciones 2, 3 y 4) reducen las emisiones de manera más notable desde los primeros años. Lo anterior se debe a la composición de la flota de vehículos que está dominada por el número de vehículos a gasolina. Solamente cuando la composición de la flota cambia sensiblemente se puede apreciar el efecto de la eficiencia de los vehículos a diesel. El mismo efecto se puede observar en las medidas que sustituyen a los combustibles fósiles (5 y 6). La opción de mitigación que reduce el consumo de gasolina tiene un efecto mayor y más inmediato. Claro que en esto influye también el menor rendimiento de biodiesel por hectárea comparado con el rendimiento del etanol a partir de la caña de azúcar y la mayor eficiencia energética en todo el ciclo de vida de la opción del etanol.



36

Tabla 18. Reducción anual de las emisiones de gases con efecto invernadero de las seis principales opciones de mitigación con respecto al escenario

base (%).

Año 2010 2013 2015 2020

Número Opción 1

Diesel 0.26

0.67

2.2

8.3

2 Norma Europea

2.1

4.1

5.3

7.7

3 Norma Japonesa

2.2

4.2

5.5

8.0

4 Vehículos Híbridos

3.0

5.3

7.0

8.0

5 Etanol 10%

0.6

1.9

3.2

6.5

6 Biodiesel 10%

0.17

0.51

0.86

1.73

Combinación 3.7

7.8

11.3

20.4



37

La opción 1, en la que se propone incrementar el uso del diesel requeriría de un cambio apreciable en el sistema de refinación, como puede apreciarse en la tabla 6, dada la proporción de diesel necesaria para el año 2020 en comparación con el escenario base. Debido a la poca flexibilidad de este tipo de sistemas, la decisión de impulsar el uso de los vehículos a diesel debe alinearse con la decisión del tipo de refinerías que se construirán en la próxima década. Dicho de otra manera, el impulso de los vehículos a diesel requieren un sistema de refinación similar al Europeo en el que se tomé ventaja del tipo de crudo con el que cuanta el país. A nivel de distribución es necesario insistir en las medidas que permitan competir al diesel con la gasolina en el sector de vehículos ligeros. Por otra parte, es necesario asegurar que los vehículos a diesel cumplan con las normas de emisión de los contaminantes regulados. Las opciones 2 y 3 que promueven un mayor rendimiento de los vehículos a gasolina tienen un efecto más temprano, como ya se mencionó y han demostrado, a nivel internacional y en nuestro país, su eficacia. En el escenario base, la proporción de camiones ligeros privados a gasolina en el total de vehículos privados a gasolina puede llegar a más del 30% en el año 2020. Por lo tanto, se requiere una mayor atención a la norma para el rendimiento de este tipo de vehículos. Dado el aumento en el rendimiento de los vehículos híbridos, sería la opción 4 la que proporcionaría un efecto más inmediato. Las mediadas que han tomado las autoridades mexicanas están ampliamente justificadas desde el punto de vista de la mitigación del cambio climático y es necesario un seguimiento de las ventas de este tipo de vehículos para promoverlas en caso de ser necesario. La opción 5, la mezcla de etanol en la gasolina ha demostrado su viabilidad en países en desarrollo como Brasil y la India y en países desarrollados. Técnicamente es una opción factible en nuestro país, dadas las condiciones de insolación. La superficie de tierra cultivada con caña de azúcar se necesitaría duplicar para obtener una gasolina con el 10% de etanol, por lo que considerando la necesidad de alimentos en el futuro, es necesario un análisis más detallado de la conveniencia de esta expansión en contraste con la expansión en otro tipo de cultivos.



38

Diferentes entidades del estado mexicano intentan impulsar esta opción, inclusive como una acción crítica para promover el desarrollo de la industria alcoholera. Sin embargo, es necesario un análisis profundo de las razones por las que esta industria no ha podido cubrir el aumento acelerado de la demanda aparente de alcohol en nuestro país. En las suposiciones que se hicieron para analizar esta opción, se consideró un rendimiento de alcohol por hectárea que no necesariamente refleja las condiciones de la industria alcoholera nacional. Por lo tanto, se necesita un balance energético más detallado en todo el ciclo de vida del etanol en nuestro país. La opción 6, la mezcla de biodiesel en el diesel es todavía incipiente aún en países en los que el consumo de este carburante es elevado, como los de la Unión Europea. Para el caso de nuestro país, se requiere un análisis cuidadoso de las emisiones en todo el ciclo de vida, tanto del biodiesel a partir de sebo animal como del biodiesel que sea factible obtener a partir de oleaginosas. Otro punto que requiere un análisis cuidadoso es la necesidad de tierra cultivable para en esta opción, que necesitaría quintuplicar las tierras dedicadas al cultivo de cebada. En este sentido, algunos países no desarrollados han introducido el cultivo del Piñoncillo, planta de origen mesoamericano, que puede crecer en tierras de poco valor y que no competiría con la necesidad de tierra para el cultivo de alimentos [37]. Como ya se mencionó con anterioridad ninguna de las opciones analizadas excluye a otra, de hecho todas son promovidas en mayor o menor medida tanto por las autoridades como por grupos empresariales de nuestro país. El impulso de todas estas opciones tiene el potencial de reducir el consumo de combustibles para el año 2020 en una cantidad equivalente al 37 % del consumo de energía de este sub-sector en el año 2000 (ver tabla 19).



39

Tabla 19. Comparación del consumo de combustibles fósiles en el transporte por carretera entre cinco opciones y el escenario base.

Año 2010 2013 2015 2020

Número Opción Consumo de combustibles Fósiles (PJ) Base 1,983.7 2,258.7 2,473.3 3,226.9 1

Diesel 1,977.0 2,239.4 2,412.7 2,933.5

2 Norma Europea

1,941.08

2,165.4

2,340.8

2,975.5

4 Vehículos Híbridos

1,924.8

2,143.3

2,309.8

2,984.5

5 Etanol 10%

1,969.8

2,211.5

2,386.3

2,996.2

6 Biodiesel 10%

1,978.7 2,241.9 2,443.1 3,151.1

7 Combinación 1,904.6 2,067.1 2,168.9 2,495.6



40

8 Políticas para promover la reducción de emisiones en el sector transporte. Las opciones de mitigación tienen un mayor costo efectividad si se miden a nivel de toda la sociedad que si se miden a nivel privado. El ejemplo típico de este hecho en nuestro país lo constituyen los beneficios del horario de verano, que a nivel nacional equivalen al ahorro en el consumo de algunos estados pequeños, pero que a nivel personal no es posible percibir algún beneficio. Lo mismo sucede con las opciones que se basan en mejoras tecnológicas, como la mayoría de las analizadas en este estudio. Los consumidores sólo toman en cuenta el ahorro de combustible en los primeros años de uso del vehículo y no en todo el tiempo de vida del mismo [26]. Por lo tanto, los fabricantes corren el riesgo de no recuperar lo invertido en el desarrollo de vehículos más eficientes y pueden optar por utilizar las mejoras tecnológicas para fabricar vehículos más grandes, potentes y confortables, anulando todo el posible beneficio de la reducción de las emisiones de CO2, como efectivamente pasó en los Estados Unidos con el desarrollo de los SUV. Dado el mayor costo efectividad social de las mejoras en el rendimiento de combustible, se necesitan políticas gubernamentales para incentivar la introducción de estas mejoras tecnológicas y evitar las distorsiones que estas pueden introducir en el mercado. Las medidas aplicadas típicamente al sector transporte son:

Políticas de precios Impuestos a los combustibles, Incentivos en los impuestos de registro de vehículos nuevos y en

impuestos anuales para circular. Cuotas para circular en zonas controladas y Cuotas de estacionamiento.

Las políticas que limiten las emisiones de CO2 en el sector transporte pueden ocasionar beneficios adicionales como: Reducción de la congestión vehicular. Mejoría en la calidad del aire local. Mejoría en la eficiencia energética del país. Estos beneficios deben tomarse en cuenta al considerar la introducción de las diversas políticas.



41

8.1 Política de precios. Se tiene la evidencia empírica, cuando menos en los últimos 30 años, de que las regiones en donde se tienen costos altos de combustible (Unión Europea y Japón), debido principalmente a los impuestos en los mismo, tienen mayores rendimientos de combustible su flota de vehículos que las regiones con precios relativamente más bajos. Por ejemplo, los vehículos usados en la Gran Bretaña son casi el doble de eficientes que los vehículos americanos, circulan un 20% menos y el número de vehículos por persona es menor debido a que los precios de los combustibles son el triple de los que se tienen en Estados Unidos. Además, los impactos a largo plazo por un incremento permanente en el precio real de los combustibles son el doble o el triple que los impactos a corto plazo [27]. En la tabla 20 se muestra una estimación, basada en una revisión de las elasticidades de precio de los combustibles, de los impactos de un incremento permanente del 10% en el precio real de los combustibles [28].

Para el caso de nuestro país, la política de precios puede enfocarse en el precio relativo de los combustibles. Los precios de los combustibles deben promover el uso de los más eficientes desde el punto de vista económico y ambiental. En nuestro actual sistema de refinación, la obtención de gasolina es prioritario por la demanda en el mercado. Sin embargo, el diesel producido en el mismo sistema es de buena calidad y su precio refleja el menor requerimiento energético para su producción (ver tabla 21). Esta diferencia se debe mantener para promover su uso. La sustitución de gasolina por diesel no sólo reduce la emisión de gases con efecto invernadero en el sector transporte, sino que puede reducir también la emisión de gases con efecto invernadero en el sistema de refinación, sobre todo en las nuevas refinerías en las que sería posible un menor gasto energético al optar por obtener más destilados intermedios.



42

Tabla 20. Impacto de un incremento permanente del 10% en el precio real de los combustibles.

Corto plazo (1 año) Largo plazo (5 años)

Volumen de tráfico -1% -3% Consumo de combustible

-2.5% -6%

Rendimiento de combustible

1.5% 4%

Vehículos/persona Inferior al -1% -2.5% Tabla 21 Precios al consumidor de gasolina y diesel.

Combustible Gasolina Magna

Gasolina Premium

PEMEX Diesel

Precio ($/MJ) 0.16 0.18 0.12

Diferencia con la Gasolina Magna (%)

- +12 -25



43

8.2 Impuestos al registro de vehículos nuevos. Como una alternativa a los impuestos a los combustibles, se pueden usar, y nuestro país se están usando, los impuestos por adquisición de automóviles nuevos y por tenencia de vehículos, para promover directamente la compra de vehículos eficientes e indirectamente su producción. Se puede inclusive diseñar un sistema neutral en el que los incentivos que reciban los compradores y usuarios de vehículos eficientes los paguen los compradores y usuarios de vehículos altamente ineficientes. Existe evidencia que los incentivos en la compra de vehículos son más efectivos que los incentivos en el impuesto de tenencia [29], debido a que los compradores de vehículos nuevos no pueden recuperar los impuestos al vender sus automóviles. En Holanda, la aplicación de incentivos en el impuesto por registro de vehículos nuevos a los compradores de vehículos más eficientes incrementó, de 0.3 a 3.2%, la venta de la clase más eficiente (20% o más eficiente que la flota común) y de 9.5 a 16% la venta de la clase con 10 a 20% más eficiencia que la flota común [30]. Al desaparecer este subsidio las ventas de las clases más eficientes decayeron nuevamente. El impacto estimado por reformar los impuestos al registro y circulación de vehículos nuevos, de manera que sean proporcionales a las emisiones de CO2, se estiman de entre 3.3 y 8.5 % de reducción de emisiones para 9 países europeos dependiendo de su base impositiva actual [31]. 8.3 Cuotas de circulación y estacionamiento. Las licencias para circular en áreas restringidas y las cuotas de estacionamiento en estas áreas que se aplicaron en Singapur redujeron la demanda de combustible en 1 GJ por día por la reducción del tráfico de vehículos privados del 75% [32]. Esta opción ha sido poco estudiada en nuestro país pero se podría aplicar en zonas con altas concentraciones de contaminantes o ciudades turísticas.



44

8.4 Promoción del transporte público. Para el caso de la Ciudad de México, McKinley, Zuk y colaboradores [33] analizaron varias estrategias integrales para reducir la contaminación. Concluyeron que el aumento de la eficiencia del transporte es la clave para controlar la contaminación local y reducir la contribución de la ciudad a la contaminación global. La expansión del metro y la introducción de autobuses híbridos tienen, en el largo plazo, mayores beneficios económicos por la disminución de los gastos en salud pública que los costos de su implantación. Afortunadamente han surgido muchas opciones tecnológicas de sistemas de propulsión y combustibles en las últimas décadas: sistemas híbridos, celdas de combustible, combustibles de fuentes renovable etc. Algunas de estas opciones, como las celdas de combustible, pueden llegar a ser costo-efectivas en el mediano o largo plazo [34]. Por lo tanto, las autoridades de una ciudad tienen varias rutas de mejora en la eficiencia energética y en la reducción de emisiones con un amplio intervalo de costos. Pero la implantación de las mejores combinaciones de sistemas de propulsión y combustibles para el transporte público requiere de una organización moderna del mismo. En la Zona Metropolitana de la Ciudad de México se están desarrollando varias opciones como el Metrobus y el tren regional y el metro ha operado exitosamente desde la década de los setenta, pero es necesaria una estrategia más integral y a mayor largo plazo. Los sistemas de tránsito integrales pueden incrementar la velocidad, mejorar la operación del sistema público y por lo tanto aumentar su rentabilidad. El consorcio de transporte de Madrid es un ejemplo de lo mencionado anteriormente. Entre su establecimiento en 1986 y el año 2001, los viajes en el sistema público han aumentado un 63% y su rentabilidad ha soportado la construcción de 11 km de metro con 72 estaciones nuevas además de 20 km de tren regional con 12 estaciones de transferencia modal y 3 nuevas estaciones. Esta rapidez de construcción llevó a una reducción dramática de los costos [35]. Obviamente, un esquema similar al reseñado requiere del establecimiento de una autoridad regional del transporte, la organización de los prestadores del servicio actual en empresas eficientes y la participación de la iniciativa privada. En el corto plazo, la organización de un sistema rápido de autobuses (en México, Metrobus) ofrece la posibilidad de introducir sistemas de propulsión/combustible cada vez más eficientes, en cuanto sean costo-efectivos.



45

9. Conclusiones. Existen varias opciones de mitigación que se están aplicando en nuestro país, si bien algunas de manera incipiente. Ninguna de las opciones analizadas excluye a otra, de hecho todas son promovidas en mayor o menor medida tanto por las autoridades como por grupos empresariales de nuestro país. El impulso de todas estas opciones tiene el potencial de reducir el consumo de combustibles para el año 2020 en una cantidad equivalente al 37 % del consumo de energía de este sub-sector en el año 2000 (ver tabla 19). Indudablemente se deben impulsar lo más pronto posible las opciones que promueven el aumento de la eficiencia en el uso de los combustibles fósiles (opciones de la 1 a la 4). El efecto de estas opciones es apreciable sólo en el mediano plazo, debido a que la renovación de la flota de vehículos es un proceso lento, por lo que es necesario implantarlas a la brevedad. La opción 1, en la que se propone incrementar el uso del diesel requeriría de un cambio apreciable en el sistema de refinación, como puede apreciarse en la tabla 6, dada la proporción de diesel necesaria para el año 2020 en comparación con el escenario base. Las opciones 5 y 6, que promueven la introducción de combustibles que provienen de fuentes renovables si bien son técnicamente viables, como se ha demostrado en otros países necesitan de un análisis más cuidadoso, principalmente porqué no se conoce en nuestro país su eficiencia energética, dicho de otra manera su emisiones en todo el ciclo de vida. Dado el mayor costo efectividad social de las mejoras en el rendimiento de combustible comparado con el costo efectividad a nivel privado, se necesitan políticas gubernamentales para incentivar la introducción de estas mejoras tecnológicas y evitar las distorsiones que estas pueden introducir en el mercado. Para el caso de nuestro país la política de precios puede enfocarse en el precio relativo de los combustibles. Los precios de los combustibles deben promover el uso de los más eficientes desde el punto de vista económico y ambiental.



46

En México se están usando incentivos en los impuestos por adquisición de automóviles nuevos y por tenencia de vehículos, para promover directamente la compra de vehículos eficientes e indirectamente su producción. Estos incentivos se deben mantener el mayor tiempo posible para que esta medida no pierda efectividad. En la Zona Metropolitana de la Ciudad de México se están desarrollando varias opciones como el Metrobus y el tren regional, y el metro ha operado exitosamente desde la década de los setenta, pero es necesaria una estrategia más integral y a mayor largo plazo. Han surgido muchas opciones tecnológicas de sistemas de propulsión y combustibles en las últimas décadas: sistemas híbridos, celdas de combustible, combustibles de fuentes renovable etc. A nivel latinoamericano han surgido opciones eficientes como los sistemas de autobuses confinados. En otras regiones en desarrollo se han introducido variedades de plantas mesoamericanas para obtener biodiesel. Algunas de estas opciones, como las celdas de combustible, pueden llegar a ser costo-efectivas en el mediano o largo plazo. Por lo tanto, las autoridades de un país tienen varias rutas de mejora en la eficiencia energética y en la reducción de emisiones con un amplio intervalo de costos. Pero la implantación de las mejores combinaciones de sistemas de propulsión y combustibles para el transporte requiere de una organización moderna del mismo. Es necesaria una planeación cuidadosa del(os) sistema(s) de transporte/combustible(s) sustentables con la participación de los sectores energéticos, de comunicaciones y transporte, agrícola, la industria automotriz y el sector privado.



47

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