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Sección IV
Mitigación

 

Mitigación de emisiones de carbono y prioridades de desarrollo nacional*

Omar Masera** y Claudia Sheinbaum***

 

En el año 2000, los autores realizaron un esfuerzo de modelación que por primera vez integró la mitigación forestal y la energética, que sirvió como base para ver el tipo de trayectoria que siguen estos sectores. Cabe mencionar que algunas cifras que utilizaron, como las del crecimiento del producto interno bruto del país, no son las actuales.

 

INTRODUCCIÓN

 

México contribuye con cerca de 2% de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero (GEI), representando el decimotercero país que emite más bióxido de carbono, por quema de combustibles fósiles, a la atmósfera del planeta. De seguir la tendencia actual del consumo de energía, y en un escenario de PIB de 6.0%, se estima que para el año 2010, México estará emitiendo cerca del doble de lo actual.

La mitigación de los efectos negativos de un cambio potencial en el clima de la Tierra requerirá de acciones precisas y coordinadas por la comunidad internacional, de acuerdo con sus responsabilidades “comunes pero diferenciadas” (UN 1992).

El análisis de las opciones de mitigación para México es relevante por diversas razones. Primero, México se encuentra dentro de los 20 países con la mayor emisión de GEI en el mundo. Segundo, desde 1994 México se convirtió en miembro tanto de la OCDE como del Tratado de Libre Comercio de América del Norte (TLCAN) y ha sido sujeto de presiones para poner un límite a sus emisiones futuras de GEI o al crecimiento de las mismas. Sin embargo, al mismo tiempo México es evidentemente un país en desarrollo en términos de su ingreso promedio per cápita, la carencia de servicios básicos para una porción muy importante de su población, y la cantidad de emisiones per cápita. Finalmente, el país no tiene todo el capital necesario para realizar inversiones incrementales en las opciones de mitigación para reducir las emisiones de GEI. Bajo este marco es particularmente importante analizar las tendencias potenciales en las emisiones de GEI, identificar las fuerzas que guían los cambios en las mismas y evaluar las opciones de mitigación que contribuyan en el avance de las prioridades para el desarrollo del país. En este trabajo se examinaron escenarios futuros de mitigación de emisiones de carbono para un conjunto seleccionado de opciones energéticas y forestales en México.

 

SITUACIÓN ACTUAL

 

Como un país exportador de petróleo, México depende fuertemente de los combustibles fósiles para satisfacer sus necesidades energéticas. Cerca de 96% de la energía primaria proviene de los hidrocarburos. Las emisiones de CO2 relacionadas con el uso de la energía pasaron de 150 millones de toneladas de CO2 en 1975 a 297 en 1990 y a 340 en 1996 (Sheinbaum et al. 1999, IEA 1998). México tiene 49 millones de hectáreas (ha) de bosques naturales; además existen 21 millones de ha clasificadas como tierras forestales degradadas. La deforestación y la degradación de los bosques en el país han sido muy graves en las últimas dos décadas, con una pérdida estimada de 670,000 ha por año a principios de los noventa (Masera et al. 1997). Aproximadamente se emiten cada año 191 millones de toneladas de CO2 (52 millones de toneladas de C) por deforestación (Masera y Ordoñez 1997).

En la actualidad, varias actividades en el país cuyo objetivo es atender las prioridades nacionales de desarrollo, simultáneamente ayudan a reducir la tasa actual de crecimiento de las emisiones de GEI. Estas actividades incluyen, dentro del sector energético, mejoras en la eficiencia energética del sector industrial, transporte, comercial y residencial; cambio a combustibles menos intensivos en la emisión de carbono, y la creación de estándares para nuevos equipos. Dentro del sector forestal, la adecuada conservación y manejo de los bosques naturales, las alternativas para disminuir la deforestación, así como la reforestación de las tierras degradadas y deforestadas y el fomento de los sistemas agroforestales son también acciones que al cumplir prioridades de conservación forestal, también ayudan a mitigar las emisiones de GEI (ver los demás capítulos en la presente sección).

 

METODOLOGÍA

 

Se desarrolló un modelo “de abajo hacia arriba” (bottom-up) en los institutos de Ingeniería y de Ecología de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), para el cálculo y la simulación integrada de los sectores energético y forestal de México. El modelo consta de tres secciones básicas, lo cual permite realizar estimaciones tanto para el año base como para los escenarios proyectados: a) la simulación del sistema energético mexicano (por usos finales) y sus emisiones asociadas de GEI; b) la simulación de las emisiones de las opciones forestales y la captura de carbono, y c) el módulo financiero: estimación de costos de mitigación de CO2 y curva de costos incrementales (para más detalles sobre el modelo, consultar Sheinbaum y Masera 2000)

 

Escenarios base y de mitigación

En el sector energético, el escenario base considera un crecimiento económico medio del PIB, proyecciones oficiales del crecimiento poblacional, intensidades constantes a su nivel de 1994, ninguna sustitución de combustibles, y expansión de la capacidad instalada del sector eléctrico basado en plantas con combustóleo. En el sector forestal, el escenario base supone tasas netas de deforestación constantes en cada uno de los cuatro principales tipos de bosques (como porcentaje del área forestal remanente); esto es, deforestación menos reforestación. Para propósitos comparativos, las emisiones de CO2 son calculadas para diferentes escenarios del PIB (crecimiento económico bajo, medio y alto).

El escenario de mitigación considera periodos específicos de penetración de las tecnologías de mitigación por sector. Sólo se analizó un conjunto limitado de opciones, por lo que los resultados presentados no deben ser percibidos como el potencial máximo o total de mitigación de carbono para México. Esto es aplicable particularmente para el sector energético, donde las restricciones en la disponibilidad de datos no permitieron realizar un análisis profundo del sector transporte. El cuadro 1 muestra las principales consideraciones para cada escenario.

 

Cuadro 1 MITIGACIÓN DE EMISIONES DE CARBONO Y PRIORIDADES DE DESARROLLO

 

Sector	Escenario base	Escenario de mitigación
General	Escenario de crecimiento medio (cerca del 4% al año )	Crecimiento del PIB y de la población como el escenario base
	Reducción del crecimiento poblacional del PIB del 1.6% en 1995 al 1.1% en 2010.
	Intensidades energéticas constantes en sus valores de 1994	Plantas de ciclo combinado basadas en gas natural como la adición predominante en la capacidad instalada del sector eléctrico
Energía	Plantas termoeléctricas de combustóleo como la adición predominante en la capacidad instalada del sector eléctrico	Diferentes escenarios de penetración para las siguientes alternativas de mitigación: motores industriales, iluminación comercial eficiente de agua, transporte público en el AMCM, iluminación residencial eficiente, calderas industriales eficientes, incremento en la cobertura del meto en el AMCM, generación eléctrica por viento, cogeneración industrial
Forestal	Tasa neta de deforestación-deforestación menos reforestación – en niveles de 1.5% /año (principios de los noventa) de 1995 al 2010	361 Kha/año de deforestación evitada con manejo sustentable de bosques naturales en 2010
	El área total deforestada alcanza 10.4 millones de ha entre 1995 y 2010	1.3 millones de ha bajo la restauración de plantaciones en el 2010
		200 Kha bajo sistemas agroforestales en 2010

 

RESULTADOS

 

El aumento total de emisiones de CO2 entre 1990 y 2010 con crecimientos del PIB que van de 2.5 a 6.0%, varía entre 55 y 85% (cuadro 2). El escenario base considera un crecimiento medio del PIB. Las emisiones totales alcanzan 879 Tg/año de CO2 para el 2010. Se espera que las emisiones del sector energético crezcan 149% en ese periodo de 15 años. Una pérdida neta de 10.4 millones de ha (20% del área forestal existente) de bosques se observa en el escenario base. Debido a que la tasa neta de deforestación se considera proporcional al área forestal remanente, el área anual deforestada disminuirá en el futuro; como resultado, las emisiones anuales de carbono del sector forestal se reducirán 33% entre 1995 y 2010.

 

CUADRO 2. EMISIONES DE CO2 PARA ESCENARIOS CON DIFERENTES CRECIMIENTO DEL PIB

 

Tasa de crecimiento anual del PIB (1990-2010)	2010 millones de toneladas de CO2	Crecimiento de 1990-2010 (%)
Baja (2.5%)	805.6	55%
Medio (4.5%)*	878.9	69%
Alto (6.0%)	960.3	85%

*Proyección elegida como escenario base.

 

Escenarios de mitigación

 

Las opciones de mitigación relacionadas al uso de la energía son: plantas de ciclo combinado, motores eléctricos industriales eficientes, calderas industriales eficientes, cogeneración industrial, iluminación eficiente del sector residencial y comercial, bombeo eficiente de agua potable, sustitución intermodal (camiones y metro) para el transporte de pasajeros en el Área Metropolitana de la Ciudad de México (AMCM), y generación eléctrica por viento. Se analizaron también tres opciones de mitigación forestales en detalle: el manejo de bosques naturales como una alternativa para evitar la deforestación, la reforestación para la restauración forestal, y los sistemas agroforestales (cuadro 3).

360 OMAR MASERA Y CLAUDIA SHEINBAUM

 

Cuadro 3

 

Sector	Opción	Escenario
Energético	Plantas generadores de ciclos combinados	La capacidad instalada requerida llegará a 51,464 MW, de los cuales 43% serán plantas de ciclo combinado
	Generación de electricidad por viento	Se estima que 5000 MW de grandes plantas eólicas serán instalados (Caldera 1997)
Industrial	Motores eléctricos	La sustitución implica ahorros de energía acumulados de 754 GWh para el año 2010 (Rodríguez)
	Cogeneración industrial	El potencial de cogeneración para nuevas plantas alcanzará los 8664 MW (Sheinbaum, 1197b)
	Calderas industriales	Aislamiento térmico y sustitución de quemadores para 20% de toda las calderas industriales (Aguillón 1997)
	Bombeo de agua potable	Se ahorra aproximadamente 35% del consumo eléctrico nacional para el bombeo de agua (Carmona 1997)
Residencial y comercial	Iluminación eficiente en el sector comercial	5 millones de arreglos de iluminación serán instalados en el 2010 (Sheinbaum y Vázquez 1997)
	Lámparas compactas fluorescentes (LCFs)en el sector residencial	9.6 millones de lámparas serán reemplazadas por LCFs (Sheinbaum y Vázquez 1997)
Transporte	Sustitución inter-modal en AMCM	Sustitución de 60,000 microbuses de gasolina por 30,000 caminos de diesel y un incremento en la cobertura de meto y tren ligero eléctrico (Dartois1997)
Forestal	Manejo forestal	La captura de carbono a largo plazo varía entre 618 y 763 toneladas de CO2 /ha(168 a 208 tonC /ha), para bosques templados y tropicales como deforestación evitada, respectivamente.
	Reforestación	Se predice un incremento constante en la mitigación de 2.8 millones de toneladas CO2 /año en el 2000 a 12.1 millones de toneladas de CO2 /año en 2010
	Agroforestación	Se espera un aumento de 1.0 millones de toneladas de CO2 /año en 2000 a 2.0 millones de toneladas de CO2 /año en año 2010 mitigados

 

Mediante el análisis cuidadoso de las diversas opciones energéticas y forestales se ha identificado un potencial de mitigación de 348.3 millones de toneladas de CO2 para México en el año 2010. Si se lograra alcanzar, México aumentaría sus emisiones totales en 2% de 1990 al 2010, en lugar de incrementarlas en 69% (escenario base). Las emisiones per cápita disminuirían en 30% en el mismo periodo (de 6.2 a 4.7 ton de CO2/hab.), en lugar de un aumento de 26% (gráfica 1).

El manejo forestal sustentable en bosques templados se presenta como la mejor opción de mitigación, seguido por las plantas de ciclo combinado y la cogeneración industrial. En el conjunto, el sector forestal aporta aproximadamente 65% de la mitigación al año 2010, y el sector energía, 45% (gráficas 2y 3). Vale destacar que las opciones energéticas analizadas constituyen un subconjunto del total de opciones disponibles, particularmente en el sector transporte.

 

GRÁFICA 1. EMISIONES FUTURAS DE CO2 EN MÉXICO: ESCENARIO DE REFERENCIA Y DE MITIGACIÓN

 

 

GRÁFICA 2. EMISIONES EVITADAS DE CO2 AL AÑO 2010

 

 

GRÁFICA 3. MITIGACIÓN DE CO2 POR CADA ACTIVIDAD EN LOS DIFERENTES SECTORES

 

 

COSTOS DE MITIGACIÓN

 

La figura 4 muestra los costos totales de abatimiento por opción de mitigación para el año 2010. Los valores negativos indican que los costos nivelados de las opciones de mitigación resultan menos costosos para el país que el escenario base, considerando los costos anuales de inversión y mantenimiento en el consumo de energía, transformación y producción, así como en los costos del manejo forestal actual incluyendo los beneficios de la extracción de madera y otros productos maderables y los costos de oportunidad de otras alternativas del uso de suelo.

Los costos anuales unitarios varían desde $ -45.9/ton de CO2 para la iluminación residencial hasta $106.4 para los motores industriales. Los costos promedio para las opciones forestales varían de $ -3.5 /ton de CO2 a $5.4 /ton de CO2, dependiendo de la opción. Las opciones de mitigación que resultaron más costosas que el escenario base son el manejo forestal en áreas tropicales, la restauración de plantaciones, los sistemas agroforestales, el metro y el tren ligero para el AMCM, y los motores industriales eficientes.

 

FIGURA 4. COSTOS DE MITIGACIÓN PARA CADA UNA DE LAS OPCIONES EN MÉXICO

 

 

Debe observarse que aun las opciones más rentables (costo-efectivas), como son la iluminación eficiente, o muy específicamente, el manejo sustentable de bosques naturales templados, requieren usualmente de inversiones sustancialmente mayores respecto a las tecnologías convencionales. Además, particularmente en el caso de las opciones forestales, los costos son considerablemente dependientes de la región; en consecuencia, los valores promedio presentados aquí pueden ser mucho mayores o menores para proyectos específicos.

 

CONCLUSIONES

 

Con la apropiada instrumentación de una serie de opciones de mitigación prometedoras en el sector energético y forestal, México tiene la oportunidad de avanzar significativamente en las prioridades nacionales de desarrollo para el periodo 1995-2010, y de mantener bajas las emisiones de carbono per cápita y con un pequeñísimo incremento en las emisiones totales. De esta manera, en principio, no debería existir ninguna contradicción entre los intereses locales y los globales.

Las opciones de mitigación asociadas a una mayor eficiencia energética analizadas en este artículo, representan un pequeño porcentaje de las emisiones evitadas totales. Sin embargo, el hecho de que la mayoría de estas opciones resulten rentables, las ubica como una oportunidad para el país de utilizar los recursos económicos “ahorrados” obtenidos por la eficiencia energética para desarrollar opciones de mitigación con mayores potenciales, como son las energías renovables y la forestería. Por el otro lado, la gran cantidad de carbono que puede ser potencialmente capturado por las opciones forestales, le da a México la oportunidad de ganar tiempo para el desarrollo a fondo de energías renovables.

Debe destacarse que el potencial de mitigación identificado no va a ser logrado de manera automática. Son necesarios esfuerzos firmes, constantes y duraderos en lo local, nacional y global. Localmente existe la necesidad de apoyar actividades, como las que se identificaron en este artículo, donde los beneficios al cambio climático son un subproducto de concretos beneficios económicos, sociales y ambientales. El logro de este objetivo implica una estrategia integral que combine aspectos institucionales, financieros y técnicos. Una de las principales barreras a vencer es el incremento en los costos de inversión asociados con las opciones de mitigación de carbono. Esto es cierto tanto para las opciones energéticas como para las forestales y aun para aquellas alternativas que resultan rentables con base en su ciclo de vida, pero que requieren de altas inversiones iniciales (e.g. cogeneración, manejo sustentable de bosques naturales templados). Esquemas innovadores son necesarios para reducir los costos para que los usuarios puedan pagar las inversiones en alternativas de mitigación de GEI.

En el ámbito nacional, el gobierno necesita ser consistente con las políticas intersectoriales. Por ejemplo, el subsidio directo o indirecto a la ganadería o a la agricultura comercial mientras se promueve el manejo forestal sustentable es una contradicción. Las políticas energéticas y las de uso de suelo deben ser orientadas a intereses de largo plazo, en oposición a los actuales horizontes de planeación de seis años. Finalmente, debería existir un compromiso claro de reducir las inequidades existentes en la distribución de recursos entre los grupos sociales y de mantener la inversión estatal en áreas estratégicas.

Internacionalmente, los países industrializados necesitan reconocer su fuerte responsabilidad histórica y actual en el incremento de los gases de efecto invernadero en la atmósfera, mediante el aumento de transferencia de fondos y tecnología hacia el Sur. Estos fondos, canalizados por vía del MDL, por ejemplo, pueden jugar un papel crítico en la eliminación de la barrera de “inversiones” asociada a varias opciones energéticas y forestales de mitigación. La administración adecuada de los nuevos fondos y el mejor acceso a la tecnología pueden acelerar el “salto” de tecnologías obsoletas a sistemas en el estado del arte. Estas acciones deben ser acompañadas con un mayor esfuerzo en la construcción de capacidad e instituciones relacionadas con el cambio climático. En este aspecto particular, facilitar los recursos para una mayor colaboración Sur-Sur debería ser uno de los principales objetivos. Para lograr el éxito, estas transferencias deben ser acompañadas por una eliminación de los incentivos resultantes a la apertura de la economía global que favorecen el comportamiento oportunista y a corto plazo por encima de la conservación de recursos naturales.

 

RECONOCIMIENTOS

 

El proyecto en el cual se basa este artículo fue financiado por la Agencia de los Estados Unidos para el Desarrollo Internacional en Apoyo al Cambio Climático Nacional para México, proyecto 523-0616-G-00-6058-00, coordinado por el Instituto Nacional de Ecología y el Instituto de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México y por el CONACYT, proyecto 32715-N. Agradecemos especialmente a Leticia Ozawa por la traducción del presente trabajo y a René Martínez por la edición del texto y figuras.

 

REFERENCIAS

 

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Notas

* Una versión preliminar de este artículo apareció en México: Segunda Comunicación Nacional ante la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático, julio de 2001. INE-SEMARNAT. México.
** Centro de Investigaciones sobre Ecosistemas, UNAM, campus Morelia.
***Instituto de Ingeniería, UNAM.