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Octubre 2017

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TECNOLOGIAS LIMPIAS DE TRANSPORTE PARA MEJORAR LA CALIDAD DEL AIRE EN LAS CIUDADES

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Resumen: Actualmente uno de los mayores problemas de salud pública a nivel mundial es la contaminación del aire en las ciudades; y, aunque existen varios contaminantes, el que más efectos tiene sobre la salud humana es el material particulado fino1, el cual es producto de los procesos de combustión2. En este documento se hace un análisis de la situación en Colombia con respecto a este contaminante y se analizan diferentes alternativas para reducir sus niveles, incluyendo el papel que tendría el gas natural en dicho objetivo. _____________________________________________________________________________ Concentración de material particulado en Colombia Según datos de la Organización Mundial de la Salud OMS, en el año 2012 en Colombia se produjeron3 6.502 muertes prematuras por efecto de la contaminación del aire, lo que equivale a alrededor de un 50% más de muertes al año que el promedio de las atribuidas al conflicto interno4. Este valor refleja el gran costo que tiene para el país, y contrasta con la poca relevancia que tiene el tema tanto en la discusión pública como en las políticas gubernamentales. Al respecto, la regulación vigente en Colombia data del año 20105 y establece un límite máximo a la concentración de material particulado fino promedio al año de 25 µg/m3, el cual es un valor que supera en un 150% los 10 µg/m3 recomendados por la OMS6. Por lo tanto, se observa que los límites ambientales establecidos no se han actualizados desde hace 7 años y son muy superiores a los valores recomendados a nivel internacional. En la siguiente gráfica se presentan los niveles correspondientes a las ciudades del país en donde se miden estos niveles de contaminación:

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Con un diámetro menor a 2.5 µm. Ver http://apps.who.int/gho/indicators/imr.jsp?id=2259 3 Ver http://gamapserver.who.int/gho/interactive_charts/phe/aap_mbd/atlas.html 4 Según el centro de memoria histórica se produjeron 218.094 muertes atribuibles al conflicto interno entre 1958 y 2012, es decir un promedio de 4.039 muertes anuales 5 Resolución resolución 610 de 2010 del MAVDT 6 Ver OMS (2015), “Guías de calidad del aire de la OMS relativas al material particulado, el ozono, el dióxido de nitrógeno y el dióxido de azufre” 2

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Fuente: IDEAM, Informe del estado de la calidad del aire en Colombia 2011-2015

Nótese los increíblemente elevados niveles del Valle de Aburrá (AMVA) y las zonas aledañas a la Sevillana y Kennedy en Bogotá, que ni siquiera cumplen el máximo establecido por la regulación ambiental en Colombia; y que, salvo los niveles registrados en Nariño y San Cristóbal en Bogotá, todas las mediciones registran valores superiores a lo recomendado por la OMS entre un 20 y un 400%. Adicionalmente, es igualmente preocupante que la mayoría de las ciudades del país a 2015 no contaban con equipos para medir la concentración de material particulado fino.

Reducción de las emisiones de material particulado fino

Como se mencionó anteriormente, las emisiones de material particulado fino son producto principalmente de los procesos de combustión, por lo que para reducir los niveles de concentración se requiere reemplazar la utilización de combustibles contaminantes por tecnologías limpias. En el caso de fuentes fijas (procesos industriales), en Colombia tanto la energía eléctrica como el gas natural son abundantes y están disponibles en las ciudades por lo que la sustitución del uso del carbón y los combustibles líquidos depende de las señales que se den en la materia y los costos de inversión en la conversión de cada instalación. Por otro lado, en el caso de las fuentes móviles (automotores), la situación es más compleja dado que los vehículos en el país utilizan en su gran mayoría Diesel y gasolina7 e implementar medidas para el cambio de combustible y/o

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El combustible alternativo más usado en el país es el gas natural vehicular, ya que en la actualidad se han convertido más de 570 mil vehículos.

tecnología requiere de más tiempo e inversión. Al respecto se analizaron las siguientes estrategias:

Vehículos con estándares de emisión más exigentes que operen con gasolina y Diesel

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Actualmente en el país los nuevos vehículos que entran en circulación cumplen con el estándar Euro IV, en el caso del Diesel, y Euro II, en el caso de la gasolina. En la siguiente tabla se presentan las emisiones máximas de material particulado de los estándares de emisión Euro8 para el segmento de carros particulares (a gasolina) y buses y camiones (a Diesel), además del máximo contenido de azufre (en partes por millón ppm) del combustible y el año de expedición: Estándar Euro I Euro II Euro III Euro IV Euro V Euro VI

Año 1992 1996 2000 2005 2009 2014

Pasajeros PM (g/km) ppm gasolina 0.14 0.08 0.05 150 0.025 50 0.005 10 0.005 10

Buses y camiones PM (g/kWh) ppm diesel 0.36 0.25 500 0.1 350 0.02 50 0.02 10 0.01 10

Fuente: Recopilación realizada en base a varios documentos de la unión europea

La razón por la cual en la actualidad no se pueden elevar los estándares de gasolina y Diesel en el país es que la refinería de Barrancabermeja solamente puede producir gasolina de 300 ppm y Diesel de 50 ppm de azufre, mientras que por el contrario la Refinería de Cartagena Reficar si está diseñada para producir tanto gasolina como Diesel de 10 ppm. Se estima9 que para lograr que Barrancabermeja pudiera producir gasolina y Diesel de 10 ppm se necesitarían inversiones muy superiores a los 1.000 millones de dólares y un periodo de entre 5 y 8 años, según datos de ECOPETROL. Por lo tanto, se observa que una medida efectiva para reducir la concentración de material particulado en las ciudades en Colombia sería establecer que los nuevos vehículos que entren en operación, tanto de Diesel como de gasolina, cumplan el estándar Euro VI, con lo cual las emisiones de material particulado se reducirían en un 94% en vehículos a gasolina y 50% en Diesel. No obstante, dicha norma solamente se podría establecer una vez se lleve a cabo la modernización de la refinaría de Barrancabermeja, que como se mencionó anteriormente, tomaría hasta 8 años y costaría más de 1.000 millones de dólares.

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Estos estándares de emisión abarcan límites para otras sustancias contaminantes además del material particulado 9 Con base en conversaciones con Ecopetrol

Vehículos que operan con energéticos alternativos al Diesel y la gasolina

Otra forma de reducir las emisiones de material particulado fino es reemplazar los vehículos que operan actualmente por vehículos que utilicen otros energéticos. Al revisar las tecnologías que se utilizan hoy en otros países se observa una gran variedad; lo anterior se ilustra en la siguiente gráfica, la cual muestra el número de vehículos con fuentes de energía alternativas que operan en las ciudades pertenecientes al programa Clean Cities10 de los Estados Unidos:

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Nótese que hay una gran variedad de tecnologías y energéticos utilizados, entre los que destacan los biocombustibles (E 85 y Biodiesel), los que operan con gas natural (CNG, LNG y RNG), los eléctricos e híbridos (HEV y PEV) y los de propano. Lo anterior es un reflejo claro de que el camino para reducir las emisiones no es apoyar solamente una tecnología en particular, sino que se deben crear condiciones e incentivos transversales para todas las tecnologías limpias, y permitir que los diferentes proveedores y energéticos compitan entre sí. De hecho, dependiendo del segmento, una tecnología puede ser mucho más competitiva que otra, como se observa en la siguiente gráfica que refleja la reducción en la participación del Diesel por los que funcionan con gas natural y eléctricos o híbridos primordialmente:

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Ver https://cleancities.energy.gov/about/

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Adicionalmente, se observa que, en materia del consumo de gasolina y Diesel reemplazado, el energético alternativo que domina ampliamente en los Estados Unidos es el gas natural, como se ilustra en la siguiente gráfica:

Por último, es importante tener en cuenta que, dependiendo del segmento de vehículo, es más o menos fácil y/o económico realizar la sustitución a una tecnología alternativa, y, además, dado el consumo de energía por segmento, el impacto de dicha sustitución varía significativamente en la concentración de material particulado fino en las ciudades. A continuación, se ilustra lo anterior con respecto a los segmentos de vehículos más representativos:

1. Transporte público: Este es uno de los segmentos en donde la sustitución por una fuente de energía alternativa sería más rápida y tendría tanto un

beneficio económico como de reducción de emisiones de material particulado muy significativo. Las razones que sustentan esta conclusión son: a. Actualmente en el país ya operan en Cartagena, Medellín, Palmira, Manizales y Bogotá, buses de transporte masivo de pasajeros con gas natural. b. Entre el año 2018 y el año 2021 se van a incorporar a los sistemas de transporte masivo en las ciudades del país 16 mil microbuses, 15 mil buses y 1400 articulados nuevos que reemplazarán los vehículos que cumplen con su vida útil o que van a ampliar a la flota existente11. c. El valor presente neto de los ahorros en costos de transporte y salud, en el caso de que estos nuevos vehículos operen con gas natural, es de 13.5. billones de pesos en un periodo de 10 años12. d. La decisión de la tecnología o estándar de emisión recae exclusivamente en los alcaldes y/o consejos de cada ciudad.

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2. Recolectores de basura: Este segmento es similar al de transporte público, al tratarse de flotas organizadas y con un alto consumo energético, por lo que también son segmentos en donde la sustitución del Diesel se puede llevar a cabo rápidamente y tienen asociados importantes beneficios económicos y ambientales. De hecho, todos los vehículos de recolección de basura en Medellín actualmente operan con gas natural. 3. Taxis: En el segmento de los taxis ha sido en donde el programa de conversión a GNV ha sido más exitoso (en total en Colombia se han convertido a GNV más de 500 mil vehículos), dado que son vehículos con un alto consumo de combustible por lo que el diferencial entre el precio de la gasolina y el GNV resultan atractivos para los propietarios. Además, actualmente existen alrededor de 750 estaciones de servicio que suministran GNV. 4. Carga: El sector de la carga tiene un gran consumo energético pero la propiedad de los vehículos no está concentrada en grandes empresas sino en propietarios particulares o empresas familiares, por lo que hacer planes de gran envergadura que involucren estaciones de carga en las principales rutas es bastante difícil. Sin embargo, un grupo de empresas distribuidoras de gas están adquiriendo una flota de 10 vehículos para iniciar pruebas este mismo año. 5. Particulares: Dado el bajo nivel de consumo de energía, en términos comparativos, de los vehículos particulares, y el número y atomización de la propiedad, este segmento es bastante complejo en materia de

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Ver Steer Davies Gleave (2016). Estudio realizado para Gases del Caribe sobre los beneficios de adoptar masivamente el GNV en el transporte público urbano y de carga interurbano. 12 Ver Steer Davies Gleave (2016). Estudio realizado para Gases del Caribe sobre los beneficios de adoptar masivamente el GNV en el transporte público urbano y de carga interurbano.

aplicación de estrategias efectivas de sustitución y, además, el impacto esperado sería limitado.

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Conclusiones •

Dada la gran afectación en la salud pública de las concentraciones de material particulado fino en las ciudades en Colombia, es indispensable tomar acciones efectivas para reducir las emisiones de material particulado de los vehículos y las industrias.

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Colombia debe migrar a exigir que los nuevos vehículos a gasolina y Diesel cumplan con el estándar Euro VI; pero dicha exigencia solamente se podrá hacer, para todo el país, después de modernizar la refinería de Barrancabermeja para que esté en capacidad de producir gasolina y Diesel de 10 ppm, para lo cual se requerirá una inversión del orden de los 1000 millones de dólares y tomará de 5 a 8 años.

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Dado el largo tiempo que tomará contar con combustibles capaces de alimentar vehículos Euro VI a gasolina y diesel, se requieren de acciones inmediatas de utilización de combustibles y tecnologías alternativas, sobre todo en los segmentos de mayor impacto como son el transporte público masivo de pasajeros y los recolectores de basura. En estos segmentos también podría ser viable traer Diesel de mayor calidad, dado que el suministro de combustible se realiza en unos puntos determinados.

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Se debe restringir a que todos los vehículos nuevos que se incorporen a los sistemas de transporte masivo y recolección de basura cumplan con

el estándar Euro VI con independencia de la tecnología y energético utilizado. •

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Es indispensable tomar otras acciones de política pública en materia de promoción de vehículos limpios, como son descuentos tributarios y ventajas de movilización como no estar sujetos a pico y placa, entre otros.