CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

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UNIVERSIDAD UTE FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA E INDUSTRIAS CARRERA DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y MANEJO DE RIESGOS NATURALES CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO SEGÚN LA CUENTA ECONÓMICA-AMBIENTAL DEL ECUADOR A PARTIR DE FUENTES FIJAS DURANTE EL PERÍODO 2008- 2017 TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERA AMBIENTAL Y MANEJO DE RIESGOS NATURALES DANIELA ALEXANDRA MUELA CUMBA DIRECTOR: FAUSTO RENE VITERI MOYA Quito, agosto 2020

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UNIVERSIDAD UTE

FACULTAD DE CIENCIAS DE LA INGENIERÍA E

INDUSTRIAS

CARRERA DE INGENIERÍA AMBIENTAL Y MANEJO DE

RIESGOS NATURALES

CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO

SEGÚN LA CUENTA ECONÓMICA-AMBIENTAL DEL ECUADOR

A PARTIR DE FUENTES FIJAS DURANTE EL PERÍODO 2008-

2017

TRABAJO PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE INGENIERA

AMBIENTAL Y MANEJO DE RIESGOS NATURALES

DANIELA ALEXANDRA MUELA CUMBA

DIRECTOR: FAUSTO RENE VITERI MOYA

Quito, agosto 2020

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© Universidad UTE. 2020

Reservados todos los derechos de reproducción

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FORMULARIO DE REGISTRO BIBLIOGRÁFICO

TRABAJO DE TITULACIÓN

DATOS DE CONTACTO

CÉDULA DE IDENTIDAD: 1724800832

APELLIDO Y NOMBRES: Muela Cumba Daniela Alexandra

DIRECCIÓN: Av. Bolívar y Rocafuerte

EMAIL: [email protected]

TELÉFONO FIJO: 2306049

TELÉFONO MOVIL: 0980339088

DATOS DE LA OBRA

TÍTULO: Cuantificación de las emisiones de gases

criterio según la cuenta económica-ambiental

del Ecuador a partir de fuentes fijas durante el

período 2008-2017

AUTOR O AUTORES: Muela Cumba Daniela Alexandra

FECHA DE ENTREGA DEL PROYECTO

DE TITULACIÓN: 15 de agosto del 2020

DIRECTOR DEL PROYECTO DE

TITULACIÓN: Dr. Fausto Rene Viteri Moya

PROGRAMA PREGRADO POSGRADO

TÍTULO POR EL QUE OPTA: Ingeniera Ambiental y Manejo de Riesgos

Naturales

RESUMEN: Mínimo 250 palabras En el presente estudio se analizó la

cuantificación de las emisiones de gases

criterio según la cuenta económica-ambiental

del Ecuador a partir de fuentes fijas durante el

período 2008-2017. Las fuentes fijas son

aquellas instalaciones ubicadas en un solo sitio

con el propósito de ejecutar procesos

industriales, comerciales o servicios, como es

el caso de las actividades de generación

termoeléctrica, refinación de petróleo, y

procesos industriales. Los gases criterio que se

contabilizaron fueron SO2, NOX, CO, NH3,

COV, COT, PM10 y PM2.5. La cuenta económica

ambiental permite determinar la relación

recíproca del ambiente (unidades físicas) con

la economía (unidades monetarias), mediante

fuentes (fija, móvil y aérea) así como por sector

X

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económico (hogares. industrias y gobierno).

Las diferentes actividades económicas

pertenecientes a los distintos sectores se

clasificaron según la Clasificación Internacional

Industrial Uniforme (CIIU). De esta manera se

obtuvieron resultados tanto de manera

desagregada (por tipo de industria, tipo de

contaminante y combustible utilizado) así como

de manera agregada para obtener el total de

toneladas emitidas por fuentes fijas. El gas

criterio con mayor contribución a la

contaminación por fuentes fijas fue el dióxido

de azufre (SO2), con un total de 1 088.462,35

toneladas emitidas durante el período 2008-

2017. Siendo el sector Industrial el principal en

contribuir a la contaminación, emitiendo 1

373.179,1 toneladas, especifícamente la

actividad ecónomica relacionada a las

Centrales Eléctricas, sus descargas

representaron el 61% del total. En base a los

resultados y los indicadores obtenidos se han

planificado tres estrategias asociadas el sector

productor de energía para la disminución de

emisiones de contaminantes criterio en el país:

la sustitución de combustible, cambios

tecnológicos y la implementación de energías

renovables (Fotovoltaicas).

PALABRAS CLAVES: Cuenta Económica Ambiental, Fuentes Fijas,

Gases Criterio, Sector Económico, Dióxido de

Azufre, Centrales Eléctricas. ABSTRACT:

In the present study, the quantification of

criteria gas emissions according to the

economic-environmental account of Ecuador

was analyzed from fixed sources during the

period 2008-2017. Fixed sources are those

facilities located in a single site with the

purpose of executing industrial, commercial or

service processes, such as thermoelectric

generation, oil refining, and industrial

processes. The criteria gases that were

counted were SO2, NOX, CO, NH3, VOC, COT,

PM10 and PM2.5. The environmental economic

account allows determining the reciprocal

relationship of the environment (physical units)

with the economy (monetary units), through

sources (fixed, mobile and air) as well as by

economic sector (households, industries and

government). The different economic activities

belonging to the different sectors were

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classified according to the International

Standard Industrial Classification (ISIC). In this

way, results were obtained both in a

disaggregated way (by type of industry, type of

pollutant and fuel used) as well as in an

aggregate way to obtain the total tons emitted

by stationary sources. The criterion gas with the

greatest contribution to pollution from fixed

sources was sulfur dioxide (SO2), with a total of

1 088,462.35 tons emitted during the 2008-

2017 period. Being the Industrial sector the

main one to contribute to pollution, emitting 1

373,179.1 tons, specifically the economic

activity related to Power Plants, its discharges

represented 61% of the total. Based on the

results and the indicators obtained, three

strategies associated with the energy

producing sector have been planned for the

reduction of criteria pollutant emissions in the

country: fuel substitution, technological

changes and the implementation of renewable

energy (Photovoltaic). KEYWORDS

Environmental Economic Account, Stationary

Sources, Criterion Gases, Economic Sector,

Sulfur Dioxide, Power Plants.

Se autoriza la publicación de este Proyecto de Titulación en el Repositorio Digital de la

Institución.

f:__________________________________________

MUELA CUMBA DANIELA ALEXANDRA

1724800832

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DECLARACIÓN Y AUTORIZACIÓN

Yo, MUELA CUMBA DANIELA ALEXANDRA, CI 1724800832 autora del trabajo

de titulación: Cuantificación de las emisiones de gases criterio según la

cuenta económica-ambiental del Ecuador a partir de fuentes fijas durante el

período 2008-2017, previo a la obtención del título de INGENIERA AMBIENTAL

Y MANEJO DE RIESGOS NATURALES en la Universidad UTE.

1. Declaro tener pleno conocimiento de la obligación que tienen las

Instituciones de Educación Superior, de conformidad con el Artículo 144

de la Ley Orgánica de Educación Superior, de entregar a la SENESCYT

en formato digital una copia del referido trabajo de titulación de grado para

que sea integrado al Sistema Nacional de información de la Educación

Superior del Ecuador para su difusión pública respetando los derechos de

autor.

2. Autorizo a la BIBLIOTECA de la Universidad UTE a tener una copia del

referido trabajo de titulación de grado con el propósito de generar un

Repositorio que democratice la información, respetando las políticas de

propiedad intelectual vigentes.

Quito, 15 de agosto del 2020

f:__________________________________________

MUELA CUMBA DANIELA ALEXANDRA

1724800832

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CERTIFICACIÓN DEL TUTOR

En mi calidad de tutor de tesis de grado, certifico que el presente trabajo que lleva

por título Cuantificación de las emisiones de gases criterio según la cuenta

económica-ambiental del Ecuador a partir de fuentes fijas durante el

período 2008-2017 aspirar al título de INGENIERA AMBIENTAL Y MANEJO DE

RIESGOS NATURALES fue desarrollado por MUELA CUMBA DANIELA

ALEXANDRA, bajo mi dirección y supervisión, en la Facultad de Ciencias de la

Ingeniería e Industrias; y que dicho trabajo cumple con las condiciones

requeridas para ser sometido a la presentación pública y evaluación por parte del

Jurado examinador que se designe.

___________________

Dr. Fausto Rene Viteri Moya

DIRECTOR DEL TRABAJO

C.I. 719567404

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DECLARACIÓN JURAMENTADA DEL AUTOR

Yo, MUELA CUMBA DANIELA ALEXANDRA, portadora de la cédula de identidad

Nº 1724800832, declaro que el trabajo aquí descrito es de mi autoría, que no ha

sido previamente presentado para ningún grado o calificación profesional; y, que

he consultado las referencias bibliográficas que se incluyen en ese documento.

La Universidad UTE puede hacer uso de los derechos correspondientes a este

trabajo, según lo establecido por la Ley de Propiedad Intelectual, por su

Reglamento y por la normativa institucional vigente.

f:__________________________________________

MUELA CUMBA DANIELA ALEXANDRA

1724800832

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DEDICATORIA

Dedico esta tesis a mis padres Angelita y Fabián, mi hermano David, por haberme

apoyado en cada uno de mis pasos y enseñarme buenos valores, por la

motivación constante que permitieron que hoy en día sea la persona que soy y

por su amor sincero. A mi hermana Camila por ser esa amiga incondicional, por

ser el ejemplo a seguir de la cual aprendí tantas cosas y agradezco hoy en día.

Quiero dedicar además esta tesis, a mis abuelitos, tíos, primos y amigos

cercanos gracias a su apoyo y aliento puedo culminar mis sueños.

Por último quiero dedicar esta tesis a mis grandes amigos Yadira, Carolina, Kevin,

Hugo, Marlon, Rafael, Joselyn, Shirley, Cristian, Paola, con los cuales he

compartido muchas aventuras y experiencias maravillosas, así como momentos

de tristeza y alegría. Después de cinco años, amigos míos culminamos con

mucha satisfacción.

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AGRADECIMIENTOS

En primer lugar quiero agradecer a mi tutor de tesis Fausto Rene Viteri Moya,

quien con sus conocimientos, y por su absoluta paciencia y apoyo me guio a

través de cada una de las etapas de este trabajo investigativo. No hubiese podido

arribar a estos resultados de no haber sido por su incondicional ayuda.

También quiero agradecer a los ingenieros Patricio González e Isidro Gutiérrez por todos sus aportes, enseñanzas, conocimientos y sobre todo por guiarme a lo

largo del desarrollo del trabajo.

Asimismo quiero agradecer a los ingenieros Holger Zambrano, Anita Andrade,

Pablito García, Alejandra Moscoso y a todo el equipo técnico de la Dirección de

Información, Seguimiento y Evaluación del MAE, por brindarme todos los

recursos y herramientas que fueron necesarios para llevar a cabo el proceso de

investigación.

Por último, quiero agradecer a mis compañeros, Yadira Sarmiento, Carolina

Zhindón, Kevin Torres, Hugo Santamaría, Marlon Cojitambo, Rafael Calles,

Joselyn Rodríguez, Shirley Fernández, Cristian Méndez, Paola Simbaña por su

leal amistad durante estos cinco años. Y a mi familia, por apoyarme cuando mis

ánimos decaían. En especial, quiero hacer mención de mis padres, que siempre

estuvieron ahí para darme palabras de apoyo y un abrazo reconfortante para

renovar energías.

Muchas gracias a todos.

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i

ÍNDICE DE CONTENIDOS

PÁGINA

RESUMEN 1

ABSTRACT 2

1. INTRODUCCIÓN 3

2. METODOLOGÍA 13

2.1. ANÁLISIS DE LOS DATOS DE LA CANTIDAD DE EMISIONES

DE GASES CRITERIO POR FUENTES FIJAS DE

GENERACIÓN A NIVEL NACIONAL 13

2.2. DETERMINACIÓN DEL SECTOR ECONÓMICO CON MAYOR

CANTIDAD DE EMISIONES DE GASES CRITERIO A NIVEL

NACIONAL 16

2.3. ESTRATEGIAS PARA LA DISMINUCIÓN DE LAS EMISIONES

DE GASES CRITERIO POR FUENTES FIJAS DE

GENERACIÓN A NIVEL NACIONAL 18

3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN 19

3.1. ANÁLISIS DE LOS DATOS DE LA CANTIDAD DE EMISIONES

DE GASES CRITERIO POR FUENTES FIJAS DE

GENERACIÓN A NIVEL NACIONAL 19

3.1.1. DETERMINACIÓN DEL GAS CRITERIO CON MAYOR

CONTRIBUCIÓN A LA CONTAMINACIÓN AL AIRE 21

3.1.2. DETERMINACIÓN DEL COMBUSTIBLE MÁS

EMPLEADO Y CON MAYOR CONTRIBUCIÓN A LA

CONTAMINACIÓN AL AIRE 23

3.2. DETERMINACIÓN DEL SECTOR ECONÓMICO CON MAYOR

CANTIDAD DE EMISIONES DE GASES CRITERIO 25

3.2.1. ANÁLISIS DEL AÑO CON MAYOR CONTRIBUCIÓN A

LA CONTAMINACIÓN AL AIRE 27

3.2.2. ANÁLISIS DEL AÑO CON MENOR CONTRIBUCIÓN A

LA CONTAMINACIÓN AL AIRE 29

3.3. ESTRATEGIAS PARA LA DISMINUCIÓN DE LAS EMISIONES

DE GASES CRITERIO POR FUENTES FIJAS DE

GENERACIÓN A NIVEL NACIONAL 34

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ii

PÁGINA

3.3.1. ESTUDIO BIBLIOMÉTRICO DE ÁREAS

GEOGRÁFICAS 34

3.3.1.1. Cuba 34

3.3.1.2. México 35

3.3.1.3. Manizales (Colombia) 35

3.3.1.4. Ecuador 36

3.3.1.5. Chile 36

3.3.2. ANÁLISIS NUMÉRICO Y PORCENTUAL DE LOS

PAÍSES DE ESTUDIO EN LOS PERIODOS 2010-2014-

2016 37

3.3.3. COMPARACIÓN Y ANÁLISIS GRÁFICO POR GASES

CRITERIO DE LOS PAÍSES ESTUDIADOS EN LOS

PERIODOS 2010-2014-2016 38

3.3.3.1. Óxidos de Nitrógeno 39

3.3.3.2. Material Particulado 40

3.3.3.3. Dióxido De Azufre 41

3.3.4. ESTRATEGIAS PROPUESTAS 43

3.3.4.1. Sustitución de combustibles 44

3.3.4.2. Cambios tecnológicos 46

3.3.4.3. Energías renovables 47

4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 48

4.1. CONCLUSIONES 48

4.2. RECOMENDACIONES 49

BIBLIOGRAFÍA 52

ANEXO 55

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iii

ÍNDICE DE TABLAS

PÁGINA

Tabla 1. Factores de emisión por combustión 14

Tabla 2. Clasificación de las actividades económicas de

consumo propuestas por el BEN 2017 14

Tabla 3. Homologación del balance energético con códigos

CIIU 15

Tabla 4. Factor de conversión para el cálculo de consumo de

combustible en m3 16

Tabla 5. Clasificación de las actividades económicas,

adaptadas a la “Clasificación Nacional de Actividades

Económicas” 17

Tabla 6. Consumo de combustibles por actividad económica en

m3 del año 2008 19

Tabla 7. Kilogramos de emisiones de gases criterio por

combustión de las centrales eléctricas, en el año 2008 20

Tabla 8. Toneladas de emisiones de gases criterio por

combustión de las centrales eléctricas, en el año 2008 20

Tabla 9. Total de emisiones de gases criterio por año

(Toneladas) 21

Tabla 10. Toneladas de emisiones por actividad económica-

combustible desde el 2008 al 2017 23

Tabla 11. Promedio de toneladas de emisiones por las

actividades económicas, según el combustible

empleado del periodo 2008-2017 24

Tabla 12. Acumulado de toneladas de emisiones por actividad

económica y por año 25

Page 14: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

iv

PÁGINA

Tabla 13. Sector económico con mayor aporte a la

contaminación 27

Tabla 14. Análisis de emisiones totales en toneladas para

determinar la actividad económica predominante del

año 2014 29

Tabla 15. Análisis de emisiones totales en toneladas para

determinar la actividad económica predominante del

año 2017 31

Tabla 16. Análisis numérico y porcentual de los países de

estudio en los periodos 2010-2014-2016 37

Page 15: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

v

ÍNDICE DE FIGURAS

PÁGINA

Figura 1. Comportamiento del flujo de emisiones al aire

(Ministerio del Ambiente, 2014) 10

Figura 2. Acumulado anual de los gases criterio analizados 22

Figura 3. Combustible más requerido desde el 2008 al 2017 24

Figura 4. Actividad económica con mayor aporte a la contaminación 26

Figura 5. Diagrama de Pareto de emisiones por actividad económica del

año 2014 28

Figura 6. Diagrama de Pareto de emisiones por actividad económica del

año 2017 30

Figura 7. Diagrama de control de promedios de emisiones de las

actividades económicas 2008-2017 32

Figura 8. Diagrama de control de rangos de emisiones de las

actividades económicas 2008-2017 33

Figura 9. Comparación de gases criterio, de los países analizados en el

periodo 2010-2014-2016 38

Figura 10. Análisis de NOX de los cinco países estudiados en el 2010-

2014-2016 39

Figura 11. Análisis de PM10 de los cinco países estudiados en el 2010-

2014-2016 40

Figura 12. Análisis de SO2 de los cinco países estudiados en el 2010-

2014-2016 42

Page 16: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

vi

ÍNDICE DE ANEXOS

PÁGINA

ANEXO A. LA MATRIZ ENERGÉTICA 2008-2017, SE ENCUENTRA

DE LA PESTAÑA 1 A LA 10 DEL ARCHIVO DE EXCEL

TITULADO “CÁLCULO DE EMISIONES POR FUENTES

FIJAS” 55

ANEXO B. CONSUMO DE COMBUSTIBLES DE LAS ACTIVIDADES

ECONÓMICAS DEL PERIODO 2009-2017 56

ANEXO C. LOS CÁLCULOS DE LAS EMISIONES DE

CONTAMINANTES POR CADA ACTIVIDAD

ECONÓMICA, DEL PERIODO 2008-2017 (EN

TONELADAS), SE ENCUENTRA DE LA PESTAÑA 11 A

LA 17 DEL ARCHIVO DE EXCEL TITULADO “CÁLCULO

DE EMISIONES POR FUENTES FIJAS” 61

ANEXO D. TOTAL DE EMISIONES PROVENIENTES DE LOS

SECTORES ECONÓMICAS EN EL 2008-2017 62

ANEXO E. DATOS DE LOS PROMEDIOS Y DATOS DE RANGO 66

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1

RESUMEN

En el presente estudio se analizó la cuantificación de las emisiones de gases

criterio según la cuenta económica-ambiental del Ecuador a partir de fuentes fijas

durante el período 2008-2017. Las fuentes fijas son aquellas instalaciones

ubicadas en un solo sitio con el propósito de ejecutar procesos industriales,

comerciales o servicios, como es el caso de las actividades de generación

termoeléctrica, refinación de petróleo, y procesos industriales. Los gases criterio

que se contabilizaron fueron SO2, NOX, CO, NH3, COV, COT, PM10 y PM2.5. La

cuenta económica ambiental permite determinar la relación recíproca del

ambiente (unidades físicas) con la economía (unidades monetarias), mediante

fuentes (fija, móvil y aérea) así como por sector económico (hogares, industrias

y gobierno). Las diferentes actividades económicas pertenecientes a los distintos

sectores se clasificaron según la Clasificación Internacional Industrial Uniforme

(CIIU). De esta manera se obtuvieron resultados tanto de manera desagregada

(por tipo de industria, tipo de contaminante y combustible utilizado) así como de

manera agregada para obtener el total de toneladas emitidas por fuentes fijas. El

gas criterio con mayor contribución a la contaminación por fuentes fijas fue el

dióxido de azufre (SO2), con un total de 1 088.462,35 toneladas emitidas durante

el período 2008-2017. Siendo el sector Industrial el principal en contribuir a la

contaminación, emitiendo 1 373.179,1 toneladas, específicamente la actividad

económica relacionada a las Centrales Eléctricas, sus descargas representaron

el 61% del total. Con base en los resultados y los indicadores obtenidos se han

planificado tres estrategias asociadas el sector productor de energía para la

disminución de emisiones de contaminantes criterio en el país: la sustitución de

combustible, cambios tecnológicos y la implementación de energías renovables

(Fotovoltaicas).

Palabras Clave:

Cuenta Económica Ambiental, Fuentes Fijas, Gases Criterio, Sector Económico,

Dióxido de Azufre, Centrales Eléctricas.

Page 18: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

2

ABSTRACT

In the present study, the quantification of criteria gas emissions according to the

economic-environmental account of Ecuador was analyzed from fixed sources

during the period 2008-2017. Fixed sources are those facilities located in a single

site with the purpose of executing industrial, commercial or service processes,

such as thermoelectric generation, oil refining, and industrial processes. The

criteria gases that were counted were SO2, NOX, CO, NH3, VOC, COT, PM10 and

PM2.5. The environmental economic account allows determining the reciprocal

relationship of the environment (physical units) with the economy (monetary

units), through sources (fixed, mobile and air) as well as by economic sector

(households, industries and government). The different economic activities

belonging to the different sectors were classified according to the International

Standard Industrial Classification (ISIC). In this way, results were obtained both

in a disaggregated way (by type of industry, type of pollutant and fuel used) as

well as in an aggregate way to obtain the total tons emitted by stationary sources.

The criterion gas with the greatest contribution to pollution from fixed sources was

sulfur dioxide (SO2), with a total of 1 088,462.35 tons emitted during the 2008-

2017 period. Being the Industrial sector the main one to contribute to pollution,

emitting 1 373,179.1 tons, specifically the economic activity related to Power

Plants, its discharges represented 61% of the total. Based on the results and the

indicators obtained, three strategies associated with the energy producing sector

have been planned for the reduction of criteria pollutant emissions in the country:

fuel substitution, technological changes and the implementation of renewable

energy (Photovoltaic).

Keywords:

Environmental Economic Account, Stationary Sources, Criterion Gases,

Economic Sector, Sulfur Dioxide, Power Plants.

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1. INTRODUCCIÓN

Page 20: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

3

1. INTRODUCCIÓN

El aire está compuesto por una mezcla homogénea de gases los cuales

conforman la atmósfera terrestre, y rodean así al planeta Tierra. La atmósfera

presenta una estructura vertical cuyas características varían según la altitud,

permitiéndonos así, diferenciar diversas regiones, a las cuales se las denominan

como capas. Entre estas capas se encuentran la tropósfera, estratósfera,

mesósfera, termósfera y exósfera. La primera de las capas de la atmósfera es la

tropósfera, en la cual se prolifera la existencia de seres vivos, debido a la

composición normal que esta presenta. Si se analiza la composición de la

atmósfera se tiene que hay un 78,1% de nitrógeno, 20,9% de oxígeno y un 0,9%

restantes que se compone de CO2, CH4, y otros gases nobles (Londoño, 2019).

Sin embargo, con el pasar del tiempo el ser humano ha desarrollado procesos de

producción masiva, ya sea por el uso de combustibles fósiles y/o la evolución de

nuevas tecnologías. Si bien es cierto, estos tipos de tecnologías han permitido

transformar tanto al sector industrial como a la humanidad. Pero, a pesar de ello,

estas han sido las responsables de emisiones gaseosas no propias de su

composición normal, provocando así que los niveles de contaminación hacia la

atmósfera terrestre aumenten. Se conoce así entonces, a la contaminación

atmosférica, como la presencia de pequeñas partículas o productos secundarios

gaseosos impregnados en el aire, que pueden generar molestia, daño o riesgo

para los seres vivos que se encuentran expuestos a dicho ambiente (IDEAM,

2014).

Pese a que, se puede originar contaminación atmosférica por arrastres o escapes

de gases u otro material volátil que puede estar almacenado o a su vez que es

tratado de diversas formas, la principal fuente de contaminación son aquellos

procesos que implican combustión, es entonces que, al producirse la oxidación

de los distintos elementos que componen a los combustibles, las materias primas

y el aire. El carbono presente en estos combustibles, así como el nitrógeno del

aire, generan óxidos de nitrógeno y dióxido de carbono (gas no tóxico, pero con

cruciales efectos indirectos sobre la salud de los seres vivos y el medio

ambiente). Entre los distintos elementos que constituyen a los combustibles y

materias primas fijan la emisión de compuestos orgánicos volátiles, partículas,

dioxinas, óxidos de azufre, etc. Por su parte, procesos de combustión

incompletos generan la emisión de monóxido de carbono, partículas, bifenilos

policlorados, entre otros (Aránguez et al., 1999).

Page 21: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

4

Así también, se ha evidenciado el incrementado de niveles de dióxido de carbono

(CO2), pasando de 280 partes por millón (ppm) de concentración de este gas en

los períodos más calientes, hasta más de 400 ppm registrados a partir del año

2013. El aumento de este gas, indica una relación estrechamente directa con la

quema de combustibles fósiles, esto se puede determinar por una premisa en la

que (Global Climate Change, 2020), explica de que alrededor del 60% de las

emisiones de combustibles fósiles permanecen en el aire. Dando como resultado,

la modificación de las características normales de la composición de la

atmósfera, así como también efectos a largo plazo, a causa de las

particularidades de retención de calor que posee el CO2.

Los contaminantes del aire han sido clasificados como contaminantes no

convencionales y contaminantes criterio. Los contaminantes atmosféricos no

convencionales BTX (Benceno, Tolueno y Xileno) están constituidos por carbono,

el cual se convierte fácilmente en gas o vapor. Mediante la quema de

combustibles, tales como gasolina, carbón o gas natural, madera, y por

disolventes como pinturas, pegamentos y otros productos empelados en los

hogares y centros de trabajo, estos compuestos son liberados a la atmósfera

(Cuellar & Belalcazar, 2018).

En tanto que, los contaminantes criterio se han descrito como aquellas sustancias

gaseosas y particuladas que son dispersadas hacia la atmósfera, la generación

de estos contaminantes resulta por las mezclas de diversas fuentes, que van

desde las chimeneas y/o calderas de procesos de combustión industrial, los

vehículos de transporte, así como también el uso individual de productos de aseo,

pinturas y limpiadores domésticos. Una vez que estos gases abandonan un

establecimiento o cuando pasen por cualquier tipo de filtro o tecnología de

limpieza existente, estas emisiones son contabilizadas (Herrera, 2014). Los

contaminantes criterio no son en sí los más peligrosos, sin embargo, si son

aquellos contaminantes normalizados, es decir, a los que se les han establecido

un límite máximo permisible de concentración en el aire, actuando así como

indicadores, con la finalidad de proteger y asegurar el bienestar de la población.

Se miden de manera continua el monóxido de carbono (CO), las partículas en

suspensión (PM10, PM2.5), ozono (O3), dióxido de azufre (SO2), plomo (Pb) y óxido

de nitrógeno (NOx) (Sbarato et al., 2009). Por lo cual, a continuación se explicarán

cada uno de ellos:

En el caso del dióxido de azufre (SO2) es un gas incoloro, muy irritante, de olor

fuerte (perceptible desde 1.1 ppm), no es explosivo ni inflamable. Tiene la

capacidad de disolverse fácilmente con agua produciendo así, ácido sulfúrico

(responsable de la lluvia ácida). Al llegar a su proceso de oxidación en la

Page 22: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

5

atmósfera este compuesto puede formar sulfatos que estos a su vez forman el

material particulado PM10 y PM2.5 (Instituto para la Salud Geoambiental, 2013).

Se origina por la incineración de combustibles fósiles, tales como petróleo,

gasolina, diésel, carbón, etc. Algunas de las fuentes de emisión son: calefactores,

plantas térmicas, fundición de minerales, vehículos automotores y fuentes de

emisión natural producida en los volcanes (Orozco & Romaña, 2018).

Por su parte, el monóxido de carbono (CO) es un gas incoloro, no irritante, sin

olor o sabor. Al ser más liviano que el aire, se deposita en lugares altos de la

atmósfera. Cuando este gas es liberado al aire, este permanece en la atmósfera

alrededor de dos meses. Al reaccionar con otros compuestos al igual que

microorganismos que se encuentran en suelo y agua pueden convertir al

monóxido de carbono en dióxido de carbono (CO2) (Agencia para Sustancias

Tóxicas y Registro de Enfermedades, 2012). La principal fuente de emisión de

este gas son los vehículos, debido a la combustión incompleta de gas, petróleo,

gasolina, y aceites. Además de calderas, chimeneas, calentadores, gas

doméstico, incendios forestales, y otros (Orozco & Romaña, 2018).

Del mismo modo, el óxido de nitrógeno (NOX) un gas incoloro y soluble en agua.

La mezcla de óxido nítrico (NO) y dióxido de nitrógeno (NO2), representan a los

NOX. No son inflamables, sin embargo, al ser agentes oxidantes pueden actuar

como comburentes, activando así el riesgo de inflamación de otras sustancias,

como es la formación de ozono fotoquímico (smog o niebla contaminante).

Provienen de fuentes antropogénicas, producidos por la combustión de

vehículos, calderas, turbinas de gas y siderúrgicas, y por fuentes naturales como

los incendios forestales (Environmental Protection Agency, 1999).

Los caracteres del material particulado presenta una clasificación de acuerdo al

tamaño del diámetro de sus partículas, incluyendo partículas respirables <10 µm,

(PM10, PM2.5) (Orozco & Romaña, 2018). Según (Arciniégas Suárez, 2012) se

originan a partir de una gran variedad de fuentes naturales o antropogénicas y

poseen un amplio rango de propiedades morfológicas, físicas, químicas y

termodinámicas, la emisión de este contaminante, está relacionado con

enfermedades al hombre como las cardiorrespiratorias, así como también al

deterioro de materiales y otros efectos.

Así, la reacción de compuestos orgánicos volátiles (COV) y el carbono orgánico

total (COT) con óxidos de nitrógeno, dan a cabo la formación de ozono

troposférico y esto en grandes cantidades puede llegar a ser perjudiciales para

la salud de los seres vivos (ISTAS, 2010). Los COV son sustancias que contienen

carbono o elementos químicos como nitrógeno, oxígeno, azufre, hidrógeno, etc.

Page 23: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

6

La liberación de estos compuestos a la atmósfera se da por la combustión de

gasolina, carbón, madera y gas natural. Entre la principal fuente de emisión, están

los vehículos, también son usados por las pinturas, resinas, así como los artículos

de uso personal, por ejemplo los aerosoles (Orozco & Romaña, 2018).

De igual forma, el amoníaco (NH3) es un gas incoloro de olor muy penetrante,

presenta una fácil disolución en agua. Gran parte del amoníaco en agua, se

transforma, en la forma iónica del amoníaco (NH4). Tiene la facilidad de

combinarse con otras sustancias para formar compuestos de amonio, por

ejemplo sales, como el cloruro de amonio, sulfato de amonio y otras sales

(Pulluaim, 2016).

Son muchos los efectos a corto y a largo plazo, que la contaminación atmosférica

puede causar a las diferentes formas de vida. Principalmente, por enfermedades

respiratorias agudas, como la neumonía, y crónicas, como enfermedades

cardiovasculares y cáncer de pulmón. Niños y ancianos se encuentran entre los

grupos más vulnerables. Además, familias con acceso limitado a la asistencia

médica son más susceptibles a los efectos nocivos de dicho fenómeno

(Organización Mundial de la Salud, 2020). Según la (Organización Panamericana

de la Salud, 2010), hoy en día los peligros modernos que se vive como población,

se encuentran atados a un “desarrollo rápido” en el cual no se toma en cuenta a

la salud y el medio ambiente en general, sino que se presenta a un “consumo

insostenible” de los recursos naturales.

Debido al uso de combustibles fósiles, avances tecnológicos y la reorganización

industrial, ha generado que el aire urbano de muchas ciudades sea un serio

problema en la salud, de acuerdo con las nuevas estimaciones de la

Organización Mundial de la Salud (OMS), alrededor de una cuarta parte del total

mundial de muertes son debido a condiciones relacionadas con la contaminación

atmosférica, aproximadamente la defunción de 12.6 millones de personas

durante el año 2012 fue por vivir o trabajar en ambientes poco saludables. Dentro

de esta misma estimación se considera que la contaminación del agua, así como

la del suelo impactan directa o indirectamente en la salud y el bienestar de la

población, además de contribuir con el deterioro ambiental (Organización

Mundial de la Salud, 2016). Por otra parte, la misma OMS, informa que

particularmente las personas que residen en países de ingresos bajos y

medianos son las que soportan la contaminación atmosférica, alrededor del 91%

de los 4.2 millones de defunciones prematuras se producen en países

principalmente de las Regiones de Asia Sudoriental y el Pacífico Occidental.

Estudios demuestran que la ciudad más contaminada del mundo es Onitsha,

ubicada en el sureste de Nigeria, este es un puerto muy transitado y en rápido

Page 24: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

7

crecimiento, que sobresale en 600 veces el nivel de contaminación recomendado

por la OMS (Organización Mundial de la Salud, 2016).

Simultáneamente, el comercio internacional, la inversión y las actividades

económicas sectoriales, tales como la demanda de energía, transporte y

agricultura, son áreas muy visibles del proceso de globalización (economía en

crecimiento) y su impacto ambiental (Cherni, 2001). Aquellos países que se

encuentran en vías de desarrollo juegan un papel muy importante para alcanzar

la globalización, ya que, estos se ven obligados a expandir sus imponentes

infraestructuras para así aumentar la producción de energía. Y en consecuencia

de esto, la contaminación originada por dichas plantas ha generado

significativamente el aumento de gases como el CO2 y ozono. Mundialmente

cuando la concentración preindustrial de CO2, en partes por billón (ppb), era de

280000, en la actualidad la concentración es de 363000 ppb, presentando un

nivel de crecimiento de 0.5% anual, y con el 60% de contribución al efecto

invernadero (Cherni, 2001).

En Ecuador, las fuentes de contaminación atmosférica están clasificadas en tres

fuentes: móviles, fijas y de área, las cuales se serán detalladas a continuación:

Se considera a las fuentes móviles como aquellas unidades de transporte

terrestre, tales como vehículos particulares, públicos, buses y camionetas que

circulan dentro del país, los cuales han sido catalogados de acuerdo a su uso en

particulares, de alquiler, estatal y municipal, según la clasificación realizada por

la Secretaría del Ambiente Distrito Metropolitano de Quito (Ministerio del

Ambiente, 2015). Entre los principales agentes generadores de emisiones que

contribuyen a la contaminación del aire, están los vehículos automotores de

combustión interna.

Las fuentes de área son consideradas como fuentes de emisiones dispersas y

numerosas que en conjunto estas emisiones pueden ser considerables. Esta

fuente incluye actividades y procesos, tales como de consumo de solventes,

limpieza de superficies y equipos, recubrimiento de superficies arquitectónicas,

industriales, lavado en seco, artes gráficas, panaderías, distribución y

almacenamiento de gas LP, así como el tratamiento de aguas residuales, plantas

de composteo, rellenos sanitarios, entre otros (Instituto Nacional de Ecología y

Cambio Climático, 2007).

Finalmente las fuentes fijas pertenecen a todas aquellas instalaciones fijas que

se encuentran situadas en un solo espacio geográfico con la única finalidad de

ejecutar procesos industriales, comerciales o de servicios, tal es el caso de las

Page 25: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

8

actividades de generación termoeléctrica, refinación de petróleo, y procesos

industriales (Ministerio del Ambiente, 2015). Según (Gaitán & Cárdenas, 2017)

las fuentes fijas pueden clasificarse de acuerdo al origen de la fuente, a la forma

de descarga de la emisión, a la actividad industrial, a los diversos procesos

industriales, al tipo de combustible utilizado, a los equipos de combustión y al

tamaño de la empresa, entre otros.

Cabe mencionar que, en el presente estudio, se analizará únicamente los datos

cuantificados de gases tipo criterio emitidas por fuentes fijas, tomando en cuenta

únicamente las emisiones de las industrias y/u hogares que residen dentro del

espacio geográfico ecuatoriano. Es importante mencionar que se toma como

enfoque las condiciones del país en la disponibilidad de información y técnicas

de estimación de emisiones. En Ecuador las emisiones por fuentes fijas se dan

por el consumo propio del sector de transformación energética, las industrias

manufactureras, centrales eléctricas, el sector de construcción, minería y otros.

En la República del Ecuador, la situación de la gestión ambiental de la calidad

del aire presenta varias falencias, tales como la falta de seguimiento de convenios

suscritos, dispersión de jurisdicción y competencias, dispersión legislativa,

debilidad institucional y presupuestaria del MAE, así como también la falta de

instrumentos de medición o monitoreo, sobre todo para las ciudades que no son

consideradas fuentes de producción económica (Hernández et al., 2010). Por

consiguiente, todo esto está relacionado con las diversas actividades, tales como

explotaciones mineras a cielo abierto, el uso de tecnologías obsoletas en

actividades productivas y de transporte, el crecimiento industrial, la baja calidad

de los combustibles, entre otras (Sorgato, 2016).

A nivel nacional, se cuenta con estudios que se enfocan en la contaminación

atmosférica, de ciudades como Esmeraldas, Guayaquil, Cuenca, Ambato y Quito,

estas presentan un sistema de monitoreo constante (Palacios Espinoza &

Espinoza Molina, 2014). Según estudios realizados por la OMS, Santo Domingo

de los Tsáchilas registró los niveles más altos de contaminación de PM2.5 (33

µg/m3). La urbe es el tránsito principal de dos regiones (Sierra y Costa). Por lo

que cientos de camiones, buses y tráileres circulan por la ciudad dejando a su

paso un rastro de hollín negro que se impregna en el aire (Sorgato, 2016).

Debido al incremento de emisiones contribuyentes a la contaminación

atmosférica de los últimos años en el territorio ecuatoriano, surge la necesidad

de contar con una contabilidad ambiental integrada, la cual permita establecer

una estimación de la distribución espacial de flujos y activos ambientales

originados por la economía del país. Los flujos son de vital importancia para la

determinación de la relación entre la economía y el ambiente. Así como, para dar

Page 26: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

9

seguimiento de la contaminación atmosférica a nivel local, nacional y regional.

Principalmente existen tres flujos generados desde la economía hacia el

ambiente, estos son los flujos de recursos naturales como insumos, como

productos y los residuos (emisores de residuos sólidos, líquidos, gaseosos y

material particulado) El Marco Central del Sistema de Contabilidad Ambiental

Económico Integrado “SEEA” (por su nombre en inglés System of Environmental-

Economic Accounting) se enfoca en la creación de cuentas de emisiones al aire,

petróleo y gas natural, recursos madereros y forestales, tierra, descargas de

agua, y gastos de protección ambiental; todo esto con el fin de tener un informe

sobre la actividad económica que contienen los activos y flujos ambientales

determinados por su oferta y utilización (Ministerio del Ambiente, 2015).

Gracias a los lineamientos establecidos en la Constitución, el Ministerio del

Ambiente, ha desarrollado con éxito el Sistema de Contabilidad Ambiental,

siendo así el Ecuador el tercer país en Latinoamérica en contar con este tipo de

mecanismo. Por detrás de México y Guatemala y superando los avances de

Colombia y Brasil (Ministerio del Ambiente y Agua, 2020). El Sistema de

Contabilidad Ambiental Nacional (SCAN), permite reflejar en un mismo marco

contable la mutua relación entre el ambiente (unidades físicas) con la economía

(unidades monetarias) sobre los recursos naturales que el país dispone como

parte de su patrimonio, de tal modo que se pueda evidenciar el agotamiento de

estos recursos y las relaciones recíprocas entre el ambiente y la economía

nacional.

La cuenta de emisiones al aire en el caso de Ecuador es clasificada de acuerdo

a aquellas actividades económicas que emite mayor cantidad de gases criterio

con respecto a su producción y estas a su vez consideran una división por el tipo

de institución responsable de dicha contaminación que se desarrollan dentro del

país. Lo cual permite clasificar a las emisiones por tipo de fuente emisora tal como

fija, móvil y aérea, así como por sector económico tal como hogares, industrias y

gobierno (Ministerio del Ambiente, 2014). El Sistema de Contabilidad Ambiental

Nacional, presenta su última actualización de la cuenta económica ambiental en

su documento de exploración inicial (cuenta piloto) en el año 2014 de los periodos

2008-2012. Por lo que, el presente estudio es de gran relevancia, ya que el

análisis presentado de los datos obtenidos de las emisiones de gases criterio a

nivel nacional, específicamente de las fuentes fijas durante el periodo 2008-2017,

servirá como insumo para una actualización del Sistema de Cuentas Ambientales

Nacionales, además de servir como información sobre impacto de la

contaminación atmosférica debido a la producción económica del país.

Page 27: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

10

Por lo consiguiente, las emisiones al aire se encuentran estrechamente

vinculadas con la economía, dado que las actividades que contribuyen al

crecimiento de la economía son las mismas que, como consecuencia de sus

acciones, emiten gases contaminantes a la atmósfera. En la Figura 1 se puede

evidenciar la conexión entre los diferentes actores económicos y el aire. Los

hogares, el gobierno y las distintas industrias que emiten gases criterio a partir

de sus distintas actividades. Además de los gases emitidos hacia la atmósfera,

es el gasto de protección ambiental que los distintos agentes realizan con el fin

de evitar y/o reducir dichas descargas realizadas al aire (Ministerio del Ambiente,

2014).

Figura 1. Comportamiento del flujo de emisiones al aire

(Ministerio del Ambiente, 2014)

Para el caso de fuentes fijas, los hogares causan emisiones al aire debido al

consumo energético de los hogares urbanos y rurales del país (Bouille et al.,

2017).

Las emisiones al aire por el sector industrial, por su parte, se compone por:

Comercial y Servicios Públicos: corresponde al consumo energético de las

distintas actividades comerciales, de servicios privados y del gobierno a nivel

nacional, provincial, municipal, así como de las instituciones y empresas de

servicios públicos como la salud, educación, entre otros. Este sector comprende

las actividades clasificadas en las secciones E, y de la G a la U, de la Clasificación

Industrial Internacional Uniforme revisión 4 (CIIU, Rev. 4), de todas las

actividades económicas. De la sección H (Transporte y Almacenamiento), se

incluyen únicamente los consumos de energía de las oficinas, depósitos, puertos,

aeropuertos, actividades de apoyo, etc (Bouille et al., 2017).

Consumo propio: es la energía utilizada por el sector energético para su

funcionamiento en las etapas de producción, transformación, transporte,

distribución y almacenamiento (Ministerio de Electricidad y Energía Renovable,

Page 28: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

11

2016). Únicamente se contabiliza los consumos propios en forma parcial, y solo

los consumos de fuentes producidas en los mismos centros de transformación,

por ejemplo, el crudo procesado en refinerías, la producción en centrales

eléctricas, el gas natural inyectado en cabecera de gasoductos, etc.

Agricultura, ganadería, silvicultura y pesca: radica en los consumos de

combustibles relacionados con las actividades agropecuarias, de silvicultura y la

pesquería (Ministerio de Electricidad y Energía Renovable, 2016).

Minero: consiste en los consumos de energía de las actividades extractivas e

industriales vinculadas a la minería (Ministerio de Electricidad y Energía

Renovable, 2016).

Industrial: comprende a todos los consumos energéticos de las actividades

industriales, sean estas, extractivas o manufactureras (pequeña, mediana y gran

industria), y para todos sus usos, exceptuando el transporte de mercaderías que

queda incluido en el sector propio de transporte (Ministerio de Electricidad y

Energía Renovable, 2016).

Construcción: incluye el consumo energético de las actividades de la

construcción (Ministerio de Electricidad y Energía Renovable, 2016).

Otros: incluye a sectores menores, no incluidos en los anteriores, tales como

actividades inmobiliarias, entretenimiento, recreación y otras actividades de

servicios (Ministerio de Electricidad y Energía Renovable, 2016).

Centrales Eléctricas: son plantas en las cuales la energía que entra se modifica

o transforma para obtener uno o más energéticos. A través de procesos

especiales de industrialización o conversión energética tales como procesos

físicos y/o químicos (Ministerio de Electricidad y Energía Renovable, 2016). Su

producción de electricidad corresponde a centrales de servicio público y

autoproductoras, las cuales se detallan a continuación:

Producción de electricidad en centrales de servicio público: estas plantas

pueden ser de generación hidroeléctrica, geotérmica, turbinas a vapor, turbinas

de gas, ciclo combinado (CC), motores de combustión interna, granjas eólicas,

paneles fotovoltaicos, centrales solares de potencia de concentración (CSP) y

centrales de biomasa. Son el total de electricidad de todas las centrales

producidas en el país.

Producción de electricidad en centrales autoproductoras: son entidades de

carácter privado o público, capaces de producir su propia electricidad.

Principalmente en el país se encuentran en establecimientos comerciales,

industriales o del propio sector energético, tales como yacimientos, refinerías,

gasoductos, etc. Aquí la energía eléctrica es generada a partir de energía

primaria y secundaria, según sea el tipo de generador, y combustible usado.

Page 29: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

12

Finalmente el sector gobierno cuenta con emisiones solo por fuentes móviles y

de área.

Es preciso resaltar que en el presente documento, se analizará únicamente las

emisiones de contaminantes criterio, dado que estos son los de mayor

importancia e influencia en el análisis de contaminación atmosférica así como por

las afecciones a la salud humana. Cabe mencionar igual que, en el presente

estudio se excluyen las emisiones de ozono y los compuestos de plomo, dado

que el país no cuenta con los factores de emisión necesarios para el cálculo de

estos gases, pero sí del Dióxido de azufre (SO2), Monóxido de carbono (CO),

Óxido de Nitrógeno (NOX), Material Particulado 10 y 2.5 (PM10, PM2.5) y

adicionalmente se calcula Compuestos Orgánicos Volátiles (COV), Compuesto

Orgánicos Totales (COT) y el Amoniaco (NH3).

En este contexto, el presente estudio tuvo como objetivo general analizar la

cuantificación de las emisiones de gases criterio según la cuenta económica-

ambiental del Ecuador a partir de fuentes fijas durante el período 2008-2017. Y

para cumplir con dicho objetivo general se cumplirá: 1) Analizar los datos de la

cantidad de emisiones de gases criterio por fuentes fijas de generación a nivel

nacional, 2) Determinar el sector económico con mayor cantidad de emisiones

de gases criterio a nivel nacional y 3) Proponer estrategias para la disminución

de las emisiones de gases criterio por fuentes fijas de generación a nivel nacional.

Page 30: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

2. METODOLOGÍA

Page 31: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

13

2. METODOLOGÍA

2.1. ANÁLISIS DE LOS DATOS DE LA CANTIDAD DE EMISIONES DE GASES CRITERIO POR FUENTES FIJAS DE GENERACIÓN A NIVEL NACIONAL

Entre las principales fuentes de información para analizar los datos de las

cantidades de emisiones de gases criterio por fuentes fijas de generación a nivel

nacional, fueron dos en particular, el Ministerio de Energía y Recursos Naturales

no Renovables y el Gobierno del Distrito Federal de México.

La información proporcionada por el Ministerio de Energía y Recursos Naturales

no Renovables en su documento “Balance Energético Nacional 2017”

específicamente en su matriz energética 2007-2017 (Ministerio de Energía y

Recursos Naturales no Renovables, 2017). Se obtuvo el consumo de

combustibles por industria (en miles de barriles equivalentes de petróleo “kBep”).

Dicho balance ha sido estructurado en forma matricial, como se presentan en el

Anexo A. En el cual las columnas corresponden a las fuentes de energía, tanto

primarias como secundarias; y las filas, a las actividades que detallan el proceso

de oferta, transformación y demanda de energía.

En tanto que a los factores de emisiones, dada la dificultad en la determinación

del origen de estos factores en el país, esta contabilización se la realizó con la

aplicación de coeficientes a las fuentes de emisión, dichos coeficientes fueron

obtenidos de estudios técnicos de otros países con estructuras económicas

similares, trabajos de investigación, y de estudios internacionales sobre

industrias modelo y sus emisiones (ONU-PNUMA, 2002). Por lo tanto, los

factores de emisión utilizados, fueron propuestos por el Gobierno del Distrito

Federal de México (Gobierno del Distrito Federal de México, 2004), de tal manera

que se obtuvieron los factores de emisión por combustión (en kg/m3). Se

escogieron estos factores de emisión debido a que tanto las condiciones

climáticas, como las geográficas (temperatura y presión del ambiente) de México

son semejantes a las del Ecuador. Es importante destacar que la información

para estimar los factores de emisión por combustión de una industria, consiste

en determinar la capacidad del equipo de combustión, el consumo y tipo de

combustible utilizado, si cuenta con algún sistema de control para los gases de

combustión, el tipo de quemador y los horarios de operación (Gobierno del

Distrito Federal de México, 2004). Los datos referentes a los factores de emisión

se presentan en la Tabla 1.

Page 32: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

14

Tabla 1. Factores de emisión por combustión

Factores emisión fuentes estacionarias (fijas)

Gas criterio

<3000 caballos caldera

Contaminante

Kilogramos

Gas Natural Gas Licuado Gasolinas/

Alcohol Diésel oil Fuel Oil

kg/m3 kg/m3 kg/m3 kg/m3 kg/m3

SO2 0,000010 0,011675 0,011675 0,681600 67,824

NOx 0,000971 1,740000 1,740000 3,600000 6,600

COT 0,000176 0,066000 0,066000 0,030240 0,154

COV 0,000088 - - - -

CO 0,001344 0,240000 0,240000 0,600000 0,600

NH3 0,000008 - - 0,096000 0,096

PM10 0,000122 0,054000 0,054000 0,120000 3,787

PM2.5 0,000122 - - 0,030000 -

Inventario de Emisiones de la ZMVM 2004. Anexo A. Memorias de Cálculo, pp. A1 (Gobierno

del Distrito Federal de México, 2004).

Elaboración: Sistema de Contabilidad Ambiental Nacional (SCAN) “Cuenta Económica

Ambiental de Emisiones al Aire 2006-2013”. Extracto de las plantillas de Excel del cálculo de

emisiones de fuentes fijas.

El Balance Energético Nacional (BEN) propone el comportamiento energético e

hidrocarburífero consumido por los principales sectores socioeconómicos del

Ecuador, brindando así una visión global de la oferta, transformación y demanda,

por lo que cuenta con diversas actividades económicas, sin embargo, para

fuentes fijas constan solo actividades de generación termoeléctrica, refinación de

petróleo, y procesos industriales, por lo que se procedió a realizar una

clasificación de las actividades con las cuales se trabajó en adelante. En la Tabla

2 podemos observar dichas actividades económicas.

Tabla 2. Clasificación de las actividades económicas de consumo propuestas por el BEN 2017

ACTIVIDADES ECONÓMICAS

Centrales

eléctricas

Consumo

propio Industria Residencial

Comercial,

Servicio.

Público

Agricultura,

ganadería,

silvicultura

y pesca

Minería Construcción Otros

Una vez registradas las actividades económicas referentes a fuentes fijas se las

clasifica sistemáticamente de acuerdo a la Clasificación Industrial Internacional

Page 33: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

15

Uniforme REV. 4.0 (CIIU 4.0) de todas las actividades económicas en Ecuador

(Instituto Nacional de Estadística y Censos del Ecuador, 2012).

En la Tabla 3 se observa la respectiva clasificación que se otorgó a las distintas

actividades económicas de la matriz energética 2007-2017 según la CIIU. Cabe

recalcar que se agrupan los datos que comprenden a las actividades de

Agricultura, Ganadería, Silvicultura y Pesca con las actividades de Minería (Agro,

Pesca y Minería), para el cálculo de emisiones al aire se le otorga a esta

agrupación el código CIIU “B” perteneciente a las industrias de “Explotación de

minas y canteras”. Esta nueva clasificación se la realiza hacia este sector, puesto

que las actividades de explotación minera son las que mayores emisiones al aire

de gases criterio generan.

Así también, se agrupan las actividades de Construcción y Otras, ya que, las

actividades pertenecientes a Otras son las que menores emisiones al aire de

gases criterio generan, tomando en cuenta información de las cuentas nacionales

del Banco Central del Ecuador y otorgándoles el código CIIU “F”.

Estas clasificaciones se realizan para posteriormente determinar el sector

económico con mayor producción y mayor cantidad de emisiones.

Tabla 3. Homologación del balance energético con códigos CIIU

Clasificación balance energético CIIU Sector industrial

Centrales Eléctricas D Suministro de electricidad, gas,

vapor y aire acondicionado

Consumo propio C Industrias manufactureras

Industrias Manufactureras C Industrias manufactureras

Residencial - Hogar

Comercial, Servicios. Públicos G Comercio al por mayor y al por

menor

Agro, Pesca y Minería B Explotación minas y canteras

Construcción, Otros F Construcción

(Instituto Nacional de Estadística y Censos del Ecuador, 2012)

Posteriormente para facilitar los cálculos se transformó la información brindada

por la matriz energética (2007-2017), los datos pasaron de estar en miles de

barriles equivalente de petróleo a unidades en m3. Cabe recalcar que al tratarse

de una nomenclatura en miles de barriles equivalentes de petróleo se multiplica

Page 34: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

16

por mil. En la Tabla 4 se puede observar el factor de conversión utilizado para

realizar la transformación antes mencionada.

Tabla 4. Factor de conversión para el cálculo de consumo de combustible en m3

Factor de conversión

1 m3 = 6,29 Barriles

(REPSOL, 2018)

Una vez transformados los datos a m3, se procedió a identificar el consumo de

combustible (derivados del petróleo) por sector económico y tipo de combustible,

recurriendo a la Ecuación 1, expresada a continuación:

𝐸 = ∑(𝐶𝑖𝑗 × 𝐹𝐸) [1]

Dónde:

E = Emisiones contaminantes totales en toneladas métricas

C = Consumo de combustibles en m3

FE = Factor de emisión por tipo de contaminante y combustible empleado

I= Tipo de sectores industrial y hogares

J= Tipo de combustible

2.2. DETERMINACIÓN DEL SECTOR ECONÓMICO CON MAYOR CANTIDAD DE EMISIONES DE GASES CRITERIO A NIVEL NACIONAL

Se determinó la cantidad total de toneladas de emisiones por los distintos

sectores económicos en el periodo 2008-2017, estos datos fueron

imprescindibles para determinar el sector económico con mayor producción y a

su vez la actividad económica predominante en emisiones.

En la Tabla 5 se muestra la clasificación de los sectores económicos

perteneciente a fuentes fijas, de las actividades económicas; en donde ya se

encuentran adaptadas con la “Clasificación Nacional de Actividades Económicas”

(Instituto Nacional de Estadística y Censos del Ecuador, 2012).

Page 35: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

17

Según la CIIU las actividades Industriales como las de Consumo Propio,

pertenecen al código C (Industrias Manufactureras), para determinar el sector de

mayor influencia, se realizan una fusión de ambas, obteniendo así un solo dato

de industrias. Es importante aclarar que los hogares no cuentan con una

clasificación como en el caso de las industrias que si fue necesaria su respectiva

clasificación. Reitero que el sector gobierno cuenta con emisiones solo por

fuentes móviles y de área.

Tabla 5. Clasificación de las actividades económicas, adaptadas a la “Clasificación Nacional de

Actividades Económicas”

Sectores Económicos

Industrias Hogares Gobierno

B C D F G -

Agro,

Pesca,

Miner

Industrias Centrales

Eléctricas

Construcción,

Otro

Comercial,

Ser Pub Residencial N/A

Una vez que se realizó la clasificación explicada, para determinar el sector

económico con mayor cantidad de gases criterio, se realizó por medio de diversas

gráficas como son los diagramas de Pareto y los diagramas de control.

Mediante un diagrama de control se puede observar el desarrollo de las

actividades económicas e identificar cuál de estas presenta circunstancias

anómalas, es decir, que actividades se encuentran dentro de los Límites

Centrales (LC) que se considera que el proceso está controlado, o a su vez los

Límites de Control Inferior (LCI) que se considera que el proceso está por debajo

de lo establecido y cuáles están fuera de los límites establecidos o no representan

una distribución estadística gaussiana, es decir, los Límites de Control Superior

(LCS).

Ambos diagramas permitieron enfatizar las similitudes y diferencias entre las

series de datos mostrados, esto proporciona una visión clara de qué categoría es

superior o inferior. Sin embargo, para determinar el combustible, año y gas criterio

con mayor contribución a la contaminación al aire se hizo hincapié en gráficas

combinadas, es decir, que se combinó las funciones de los gráficos de barras

con gráficos de líneas para conseguir un efecto visual, mostrando así distintos

tipos de información en uno mismo y facilitando la comprensión de datos.

Page 36: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

18

2.3. ESTRATEGIAS PARA LA DISMINUCIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO POR FUENTES FIJAS DE GENERACIÓN A NIVEL NACIONAL

Previo a proponer estrategias para la disminución de las emisiones de gases

criterio provenientes de fuentes fijas, se realizó un análisis bibliométrico. El

estudio bibliométrico se basó en el análisis de las referencias bibliográficas sobre

diversas publicaciones, siendo este uno de los indicadores más utilizados debido

a que el soporte bibliográfico es cuantificable por medio del uso de indicadores.

El estudio de la información se analiza mediante la evaluación de las referencias

o citas bibliográficas (Escorcia, 2008).

Dicho análisis proporcionó información sobre los datos obtenidos dentro del

cálculo de emisiones por fuentes fijas, así como se analizó su volumen, su

evolución y su estructura, por medio de documentos referentes. Todo esto

consistió así, en establecer el nivel y la cobertura de la búsqueda, es decir,

establecer el periodo temporal, por lo que se tomó como referencia los años

2010-2014 y 2016.

Mediante indicadores bibliométricos se establece una valoración cualitativa a

partir de la cuantificación de los datos obtenidos (Rodríguez & Piloto, 2012). Lo

cual permitió establecer indicadores de actividad y de impacto que

posteriormente sirvieron de sustento para proponer estrategias de disminución

de estas emisiones de gases criterio por fuentes de área que contribuyen con la

contaminación al aire.

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3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Page 38: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

19

3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN

3.1. ANÁLISIS DE LOS DATOS DE LA CANTIDAD DE EMISIONES DE GASES CRITERIO POR FUENTES FIJAS DE GENERACIÓN A NIVEL NACIONAL

Al considerar los datos proporcionados por el Ministerio de Energía y Recursos

Naturales no Renovables en su matriz energética 2007-2017. El consumo de

combustibles por industria, en unidades de miles de barriles equivalentes de

petróleo (kBep). Se transformó esta información de kBep a unidades en m3. Cabe

recalcar que al tratarse la nomenclatura de miles de barriles equivalentes de

petróleo se multiplica por mil. En la Tabla 6 se indica dicho proceso, de las

actividades económicas referente año 2008, es preciso mencionar que los datos

restantes a los años analizados (2009-2017) se encuentran en el Anexo B.

Tabla 6. Consumo de combustibles por actividad económica en m3 del año 2008

Consumo de Combustibles por sector Económico 2008

kBep a Miles de m3

Gas

Natural

Gas

Licuado Gasolinas Diésel Oil Fuel Oil

CENTRALES ELÉCTRICAS 236.725,0 - 26.837,5 183.847,4 748.486,5

CONSUMO PROPIO - 36.696,5 24.303,6 190.023,6 268.604,1

INDUSTRIA - 46.023,8 51.160,6 493.386,3 267.281,4

RESIDENCIAL - 810.392,9 - - -

COMERCIAL,SER,PUB - 47.839,6 4.022,3 284.546,9 25.240,6

AGRO,PESCA, MINER - 5.114,7 81.462,6 - -

CONSTRUCCION, OTR - 227.249,6 1.000.953,9 252.225,8 -

Después de realizar la transformación de unidades a m3 de todos los años

analizados (2008-2017), se procedió a identificar el consumo de combustible por

actividad económica y tipo de gas criterio, recurriendo a los datos proporcionados

por el Gobierno de México de los gases criterio y haciendo uso de la Ecuación 1

expresada anteriormente.

En la Tabla 7 se indica dicho proceso mencionado anteriormente, se recalca que

se encuentran los datos solo de la actividad “Centrales eléctricas” del año 2008.

Hay otras tablas que completan la información de los datos restantes a los años

y actividades económicas analizados, las cuales se encuentran en el Anexo C.

Page 39: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

20

Tabla 7. Kilogramos de emisiones de gases criterio por combustión de las centrales eléctricas,

en el año 2008

Emisiones de Contaminantes por Fuentes Fijas, Año 2008 (en kilogramos)

Gas

Natural

Gas

Licuado Gasolinas/Alcohol Diesel Oil Fuel Oil SUMATORIA

SO2 2,3 0,0 313,3 125.310,4 50.765.347,8 50.890.973,8

NOx 229,8 0,0 46.697,3 661.850,6 4.940.010,8 5.648.788,4

COT 41,7 0,0 1.771,3 5.559,5 114.967,5 122.340,0

COV 20,8 0,0 0,0 0,0 0,0 20,8

CO 318,2 0,0 6.441,0 110.308,4 449.091,9 566.159,5

NH3 1,8 0,0 0,0 17.649,3 71.854,7 89.505,9

PM10 28,8 0,0 1.449,2 22.061,7 2.834.878,2 2.858.417,9

PM2.5 28,8 0,0 0,0 5.515,4 0,0 5.544,2

60.181.750,6

Los datos obtenidos se encuentran en unidades de kilogramos (Tabla 7). Sin

embargo, para facilitar los cálculos se transformó los kilogramos a toneladas,

como se observa en la Tabla 8.

Tabla 8. Toneladas de emisiones de gases criterio por combustión de las centrales eléctricas,

en el año 2008

Emisiones de Contaminantes por Fuentes Fijas, Año 2008 (en toneladas)

Gas

Natural

Gas

Licuado

Gasolinas/Al

cohol Diésel Oil Fuel Oil SUMATORIA

SO2 0,0 0,0 0,3 125,3 50.765,3 50.891,0

NOx 0,2 0,0 46,7 661,9 4.940,0 5.648,8

COT 0,0 0,0 1,8 5,6 115,0 122,3

COV 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

CO 0,3 0,0 6,4 110,3 449,1 566,2

NH3 0,0 0,0 0,0 17,6 71,9 89,5

PM10 0,0 0,0 1,4 22,1 2.834,9 2.858,4

PM2.5 0,0 0,0 0,0 5,5 0,0 5,5

TOTAL 0,7 0,0 56,7 948,3 59.176,2 60.181,8

Page 40: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

21

Los resultados de esta operación se obtienen tanto de manera desagregada, es

decir, por tipo de industria, tipo de contaminante y por tipo de combustible

utilizado. Así como de manera agregada para obtener el total de toneladas

emitidas por fuentes fijas.

3.1.1. DETERMINACIÓN DEL GAS CRITERIO CON MAYOR CONTRIBUCIÓN A LA CONTAMINACIÓN AL AIRE

En la Tabla 9 se aprecia los resultados de manera desagregada por tipo de

contaminante y año de emisión. Es decir que, para la obtención de dichos datos,

se realiza una sumatoria del total de toneladas por cada actividad económica, de

cada gas criterio, referente a cada año.

Tabla 9. Total de emisiones de gases criterio por año (Toneladas)

Años SO2 NOx COT COV CO NH3 PM10 PM2.5 Sumatoria

2008 89.807,7 17.808,2 399,6 0,0 2.195,4 260,5 5.256,2 42,1 115.769,7

2009 97.237,3 20.401,8 436,4 0,0 2.570,7 317,0 5.715,7 56,7 126.735,5

2010 99.558,7 21.308,5 428,7 0,0 2.724,4 355,2 5.856,5 67,7 130.299,8

2011 109.198,6 20.946,4 450,1 0,0 2.580,8 324,8 6.367,2 53,8 139.921,7

2012 122.463,5 22.081,1 474,3 0,0 2.676,8 343,5 7.103,2 53,8 155.196,2

2013 130.036,8 23.643,9 511,6 0,0 2.869,1 364,4 7.548,6 57,0 165.031,3

2014 145.208,0 26.307,6 553,5 0,0 3.195,2 410,7 8.425,3 64,9 184.165,1 MAYOR

2015 122.330,2 22.422,0 480,4 0,0 2.731,6 349,7 7.104,8 55,8 155.474,6

2016 101.392,8 16.666,4 412,4 0,0 2.188,4 265,1 5.885,0 38,4 126.848,6

2017 71.228,7 14.172,5 337,6 0,0 1.729,2 189,6 4.175,1 28,1 91.860,8 MENOR

TOTAL 1.088.462

,35

205.758,

27

4.484,

52 0,35

25.461,

66

3.180,

51

63.437,

39

518,2

5

1.391.303,

31

% 78% 15% 0% 0% 2% 0% 5% 0% 100%

En todo el período de analizado, fue el 2014 el año donde se encontró la mayor

cantidad de emisiones de gases criterio con un total de 184.165,1 toneladas,

mientras que el de menos cantidad de emisiones fue el año 2017 con un total de

91.869,8 toneladas. Así mismo se determinó que el gas criterio más emitido fue

el dióxido de azufre (SO2), y corresponde al 78% del total de gases

contaminantes. Posteriormente, los óxidos de nitrógeno (NOX) con el 15% y en

tercer lugar se encuentra el material particulado 10 (PM10) con un 5%. Los

restantes del total se encuentran entre material particulado 2.5 (PM 2,5), amoniaco

Page 41: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

22

(NH3), compuestos orgánicos volátiles (COV), carbono orgánico total (COT) y

monóxido de carbono (CO) (Tabla 9).

El incremento del SO2, se da, ya que los procesos antropogénicos, y en particular

la quema de combustibles fósiles en termoeléctricas e industrias, constituyen la

mayor fuente de emisión de óxidos de azufre. Debido al gran consumo de

combustibles por los inmensos equipos que usan. Así como, la cantidad de partes

por millón (ppm) de azufre en los combustibles que estas industrias emplean. Tal

es el caso de la Refinería Estatal de Esmeraldas (REE), en la cual se producía

Diésel con 6.400 y 7.000 ppm de azufre, Fuel Oil 4 y 6 con 19.400 ppm. La unidad

de Craqueo Catalítico Fluido (FCC) generaba gasolina con 1.300 y 1.700 ppm,

mientras la planta CCR producía gasolina sin azufre pero con 8% de benceno,

cuando la norma internacional tolera un máximo de 0,6%. El único combustible

dentro de especificación era el diésel Premium producido por la Unidad

Hidrodesulfuradora de Diesel (HDS) (Villavicencio, 2016). Es importante

mencionar que, de los datos de factores de emisión, obtenidos del Distrito Federal

de México, el SO2 se destaca frente a los demás, por su alta cantidad de emisión

por combustión de fuel oil.

Según datos presentados se observa que existió un incremento de emisiones en

los años 2008 al 2014 y a partir de este existe una reducción de emisiones hasta

el 2017 debido a la implementación de centrales hidroeléctricas. Según lo

analizado se observa que en promedio las fuentes fijas emiten 139.103,331

toneladas al año, siendo el dióxido de azufre el causante del aumento en las

emisiones (Figura 2).

Figura 2. Acumulado anual de los gases criterio analizados

-

20.000,0

40.000,0

60.000,0

80.000,0

100.000,0

120.000,0

140.000,0

160.000,0

2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017

To

nela

das d

e e

mis

ion

es

Periodo analizado

Variabilidad de emisiones de gases criterio en el periodo 2008-2017

SO2 NOx COT COV CO NH3 PM10 PM2.5

Page 42: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

23

3.1.2. DETERMINACIÓN DEL COMBUSTIBLE MÁS EMPLEADO Y CON MAYOR CONTRIBUCIÓN A LA CONTAMINACIÓN AL AIRE

Si se analiza el tipo de combustible empleado por cada actividad económica, se

encontró que las actividades económicas Centrales Eléctricas; Consumo Propio;

Industrias y Comercial, Servicios Públicos usan como combustible al Fuel Oil.

Mientras que, para el caso de las Residencias usan como combustible al Gas

Licuado y finalmente el sector Agronomía, Pesca, Minería y Construcción, Otros

usan como combustible a la Gasolina/Alcohol (Tabla 10).

El fuel oil o también llamado combustóleo se obtiene como residuo en su

destilación fraccionada y es el combustible más pesado de los que se pueden

destilar a presión atmosférica, es viscoso y con alto contenido energético, lo cual

lo hace apto para ser usado en calderas, hornos y para las plantas de generación

eléctrica (RECOPE, 2011). Es importante señalar que, para la producción de

algunos derivados es necesaria la importación de productos, tal es el caso del

Fuel Oil, que para su procesamiento requiere la importación de Cutter Stock. Este

es un diluyente que se usa para la preparación de Fuel Oil No.6, residuo de

petróleo utilizado para el funcionamiento de las centrales termoeléctricas

(Agencia de Regulación y Control Hidrocarburífero, 2016). Entonces el

combustible más usado en el periodo 2008-2017 es el Fuel Oil. Para la obtención

de dichos datos, se realiza una sumatoria del total de toneladas de las matrices

de consumo de combustible (Tabla 8), por cada actividad económica, de cada

año.

Tabla 10. Toneladas de emisiones por actividad económica-combustible desde el 2008 al 2017

2008-2017

Sector

Económico/ Combustible

Gas

Natural

Gas

Licuado

Gasolinas/

Alcohol

Diésel

Oil Fuel Oil

SUMATORIA DE

COMBUSTIBLES POR

ACT. ECONÓMICA

Combustible más

usado

Centrales

Eléctricas 10,29 - 357,32 20.542,67 821.586,90 842.497,18 821.586,9 Fuel Oil

Consumo

Propio 0,02 627,36 502,69 9.041,15 187.169,20 197.340,42 187.169,2 Fuel Oil

Industria 0,82 1.740,21 753,56 33.721,12 212.693,16 248.908,87 212.693,2 Fuel Oil

Residencial 0,00 19.703,59 - - - 19.703,59 19.703,6 Gas

Licuado

Comercial,

Ser. Pub - 1.196,35 90,64 17.160,11 23.632,18 42.079,28 23.632,2 Fuel Oil

Agro, Pesca,

Miner - 413,98 2.292,57 - - 2.706,56 2.292,6

Gasolinas/

Alcohol

Construcción

, Otros - 2.542,82 18.860,99 8.554,91 9.688,12 39.646,84 18.861,0

Gasolinas/

Alcohol

TOTAL 11,14 26.224,31 22.857,78 89.019,96 1.254.769,5

6 1.392.882,74

Page 43: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

24

En la Figura 3 se observa que la producción del fuel oil es mayor a la demanda

de los otros combustibles, siendo este el más empleado y con mayor contribución

a la contaminación al aire en todo el período 2008-2017, ya que es utilizado en

la generación eléctrica (turbinas de vapor y motores de media velocidad) y como

fuente de energía de usos industriales. Tal es el caso que, en el año 2016, en las

centrales térmicas, fue el fuel oil el insumo fósil de mayor demanda.

A diferencia del gas licuado, ya que este es utilizado como combustible

principalmente doméstico, y el consumo de este combustible es menor, debido a

que se realizó la implementación a nivel nacional de cocinas de inducción.

Figura 3. Combustible más requerido desde el 2008 al 2017

En tanto a datos porcentuales se obtiene los siguientes resultados. El 90,1% de

consumo pertenece a fuel oil, el 6,4% a diésel oil, el 1,9% al gas licuado y

finalmente el 1,6% a gasolinas/alcohol (Tabla 11).

Tabla 11. Promedio de toneladas de emisiones por las actividades económicas, según el

combustible empleado del periodo 2008-2017

Promedio Gas

Natural

Gas

Licuado

Gasolinas/

Alcohol Diesel Oil Fuel Oil SUMATORIA

Promedio

Toneladas 11,1 26.224,3 22.857,8 89.020,0 1.254.769,6 1.392.882,7

Porcentaje 0,0% 1,9% 1,6% 6,4% 90,1% 100%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

1,0

17.926,3

35.851,6 53.776,8

71.702,1

89.627,4 107.552,7

125.478,0

143.403,2 161.328,5

Po

rce

nta

je

To

ne

lad

as d

e E

mis

ión

Combustibles

Diagrama combinado de combustible con mayor representación 2008-2017

Toneladas Porcentaje

Page 44: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

25

3.2. DETERMINACIÓN DEL SECTOR ECONÓMICO CON MAYOR CANTIDAD DE EMISIONES DE GASES CRITERIO

En la Tabla 12 se presentan la cantidad de acumulados de toneladas por

actividad económica y por año. Para dicho cálculo se hizo una sumatoria de las

matrices de consumo de combustibles (Tabla 8 y restantes en forma digital) por

cada actividad económica de cada año, para determinar así cuál de estas

actividades es la que más emisiones de gases criterio genera. El 60,5% es

emitido por las centrales eléctricas, las cuales representan un total de

842.497,177 toneladas, siendo estas las principales en emitir gases criterio.

Finalmente la actividad que menores emisiones generan son las pertenecientes

al sector “B” Agro, Pesca, Miner con un total de 2.706,556 toneladas lo que

representa el 0,2%.

Tabla 12. Acumulado de toneladas de emisiones por actividad económica y por año

Actividad

Económica/

Año

(D)

Centrales

Eléctricas

(C)

Consumo

Propio

(C)

Industria

(-)

Residencia

l

(G)

Comercial,

Ser. Pub

(B) Agro,

Pesca,

Miner

(F)

Construcci

ón, Otros

SUMATORIA

POR AÑO

2008 60.181,751 22.345,058 23.881,586 1.711,286 3.572,714 182,823 3.894,507 115.769,72

5

2009 72.019,658 21.462,811 23.515,297 1.777,442 3.664,693 205,644 4.089,948 126.735,49

3

2010 77.404,127 19.459,567 24.656,959 1.838,299 3.840,981 230,423 2.869,407 130.299,76

2

2011 84.115,158 20.850,042 25.415,896 1.907,269 4.140,814 256,260 3.236,278 139.921,71

8

2012 97.795,844 21.211,109 26.251,147 1.973,258 4.293,665 286,236 3.384,925 155.196,18

3

2013 107.972,87

8 19.470,966 28.191,263 2.110,601 4.482,604 317,121 2.485,880

165.031,31

3

2014 115.908,23

0 19.470,944 28.186,072 2.110,333 4.469,340 316,965 13.713,165

184.175,04

8 Mayor

2015 106.097,26

9 15.512,958 24.750,202 2.113,019 4.542,631 316,023 2.142,478

155.474,58

0

2016 78.498,812 19.058,290 22.116,212 2.078,407 4.471,597 279,386 1.915,378 128.418,08

2

2017 42.503,451 18.498,672 21.944,233 2.083,678 4.600,246 315,677 1.914,876 91.860,833 Menor

TOTAL

842.497,17

7

197.340,41

8

248.908,86

7 19.703,590 42.079,285 2.706,556 39.646,842

1.392.882,

735

Porcentaje 60,5% 14,2% 17,9% 1,4% 3,0% 0,2% 2,8% 100%

En la Figura 4 se observa el total acumulado por sector, como lo ya mencionado

existe un predominio del sector D (Centrales Eléctricas) con un margen

considerable a la demás, seguido de las actividades industriales, el consumo

propio y el resto de actividades económicas.

Page 45: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

26

Figura 4. Actividad económica con mayor aporte a la contaminación

Es importante mencionar que para llegar a conocer el sector económico que

produce mayores emisiones, se realizó una previa clasificación de todas las

actividades económicas vinculadas a las fuentes fijas como se explicó

anteriormente en la sección de metodología.

La clasificación presentada de la Tabla 13 fue de vital importancia para la

determinación del sector económico con mayor aporte a la producción económica

nacional, así como también para determinar el sector que más emisiones genera.

Para ello se realizó una sumatoria de las emisiones de toneladas de cada

actividad económica por cada gas criterio de todo el periodo analizado (2008-

2017). Es importante mencionar que los datos de las dos actividades

pertenecientes al código “C” (industrias y consumo propio) se fusionan para

formar un solo valor.

En la Tabla 13 se expresan los datos obtenidos del total de emisiones

provenientes de los sectores económicas. Y en el Anexo D se observa la tabla

detallada.

0,0%

10,0%

20,0%

30,0%

40,0%

50,0%

60,0%

0,000

84.249,718

168.499,435

252.749,153

336.998,871

421.248,589

505.498,306

589.748,024

673.997,742

758.247,459

842.497,177

Po

rce

nta

je

To

ne

lad

as d

e e

mis

ión

Actividades económicas

Actividad Económica con mayor cantidad de emisiones

TOTAL Porcentaje

Page 46: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

27

Tabla 13. Sector económico con mayor aporte a la contaminación

Sectores Económicos

Gases

criterio/CIIU

Industrias Hogares Gobierno

B C D F G -

Agro,

Pesca,

Miner

Industrias Centrales

Eléctricas

Construcción,

Otro

Comercial,

Ser. Pub Residencial

Total de

emisiones

(T)

2.706,56 446.249,28 842.497,18 39.646,84 42.079,28 19.703,59 N/D

Porcentaje 0,2% 32,0% 60,5% 2,8% 3,0% 1,4% N/D

99% 1%

Los resultados expresados en la anterior tabla muestran que el sector industrial

es el que más emisiones de gases criterio al aire descarga a lo largo de todos los

años analizados. En promedio, dicho sector representa el 99% del total, seguido

por los hogares quienes alcanzan la cifra restante del 1%, mientras que el sector

gobierno no tienen emisiones dentro de las fuentes fijas. Por lo que se puede

determinar que el sector industrial es el que mayor contribución a la

contaminación atmosférica tiene.

En tanto que a la determinación de emisiones por actividad económica en el

período de análisis 2008-2017, se encontró que la actividad “D” (Centrales

Eléctricas) es la actividad que más aporta al total de emisiones de gases criterio

con un total acumulado de 842.497,18 toneladas de emisión, representando así

el 60,5% del total de las emisiones. Seguido de las actividades “C” (Industrias)

con un total de 446.249,28 toneladas el cual representó en promedio del 32%.

En tercer lugar están las actividades código “D” (Comercial, Ser. Pub) con un total

de 42.079,28 toneladas y tiene una representación promedio del 3% del total de

emisiones por fuentes fijas. Los tres sectores antes mencionados representaron

el 95,5% del total de emisiones por sectores industriales.

De la misma forma, se determinó que la actividad que menos aporta al total de

emisiones de contaminantes criterio es el sector “B” sector Agro, Pesca, Miner

con un total de 2.706,556 toneladas y un promedio del 0,2%.

3.2.1. ANÁLISIS DEL AÑO CON MAYOR CONTRIBUCIÓN A LA CONTAMINACIÓN AL AIRE

Los datos presentados en la Tabla 12 muestran el año donde existe mayor

proliferación de emisiones, así como el año donde dichas emisiones se acortan.

Page 47: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

28

Al realizar un análisis más detallado del año 2014 que es el año donde mayor

cantidad de emisiones se liberan, se encontraron los siguientes resultados:

Figura 5. Diagrama de Pareto de emisiones por actividad económica del año 2014

En la Figura 5 se puede observar que la actividad predominante son las centrales

eléctricas, ocupando más del 60% del total emitido en este año. Seguido de las

industrias con una aportación del 15,3%, el consumo propio ocupando el 10,6%

y la construcción, otro con el 7,4%. En las actividades restantes se observaron

resultados entre 0-2%.

Cabe mencionar que la actividad perteneciente al código D (Centrales Eléctricas)

corresponde a centrales de servicio público y autoproductoras, tales como,

refinerías, gasoductos, motores de combustión, entre otras. Y según información

proporcionada por el Balance Energético Nacional 2017 (Ministerio de Energía y

Recursos Naturales no Renovable, 2017), en la matriz de energía primaria de

Ecuador en términos de producción en el período 2007-2017, ha sido el petróleo.

Hasta el 2014, la producción de crudo llegó a su máximo histórico, con una

producción anual de 203 millones de barriles. Este incremento se debió a la

mayor producción de las estatales Petroamazonas y Río Napo.

0,0%

10,0%

20,0%

30,0%

40,0%

50,0%

60,0%

70,0%

80,0%

90,0%

100,0%

0,00

18.417,50

36.835,00

55.252,50

73.670,00

92.087,50

110.505,00

128.922,50

147.340,00

165.757,50

184.175,00

Po

rce

nta

je

To

ne

lad

as

de

em

isió

n

Actividades Económicas

Diagrama de ParetoEmisiones por Actividad Económica del año 2014

Toneladas de emisión Porcentaje

Page 48: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

29

Para efectuar dicho análisis de la Figura 5 se tomó los valores de las emisiones

totales de cada actividad económica, pertenecientes al año 2014 de la Tabla 12,

en la cual se hizo una clasificación descendente (de mayor a menor) de todas las

actividades involucradas, una vez ordenadas se procedió a calcular el

acumulado, el porcentaje y el porcentaje acumulado; gráficamente los sectores

económicos se encuentran en el eje X, el porcentaje acumulado en el eje Y

Derecho y el acumulado en el eje Y Izquierdo. Todo esto para obtener así el

sector económico de mayor influencia, en el año más demandante. En la Tabla

14 se observa el análisis efectuado para dicha determinación.

Tabla 14. Análisis de emisiones totales en toneladas para determinar la actividad económica

predominante del año 2014

2014

ACTIVIDAD ECONÓMICA Frecuencia % Acumulado %

Acumulado

(D) Centrales Eléctricas 115.908,23 62,9% 115.908,23 62,9%

(C) Industria 28.186,07 15,3% 144.094,30 78,2%

(C) Consumo Propio 19.470,94 10,6% 163.565,25 88,8%

(F) Construcción, Otros 13.713,16 7,4% 177.278,41 96,3%

(G) Comercial, Ser. Pub 4.469,34 2,4% 181.747,75 98,7%

(-) Residencial 2.110,33 1,1% 183.858,08 99,8%

(B) Agro, Pesca, Miner 316,97 0,2% 184.175,05 100,0%

TOTAL 184.175,048 100%

3.2.2. ANÁLISIS DEL AÑO CON MENOR CONTRIBUCIÓN A LA CONTAMINACIÓN AL AIRE

Por otro lado en el 2017 se han registrado las emisiones más bajas con un total

de 91.860,833 toneladas (Tabla 12).

Page 49: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

30

Figura 6. Diagrama de Pareto de emisiones por actividad económica del año 2017

En la Figura 6 se puede observar que en el año analizado (2017) la actividad

predominante son las centrales eléctricas, ocupando más del 40% del total

emitido en este año. Seguido igualmente de las industrias y el consumo propio,

con un 23,9 y 20,1% respectivamente.

En este año hubo variación de las actividades en tanto al 2014, a partir de la

cuarta actividad de generación de emisiones (Comercial, Ser. Pub; Residencial;

Construcción, Otro). Sin embargo en estos se observaron resultados similares.

En ambos años 2014 y 2017, la actividad “Agro, Pesca, Miner” obtuvieron las

menores emisiones.

El 2017, fue el año donde se registraron las emisiones más bajas, esto se da a

que, se incrementó la producción de energía proveniente de fuentes renovables.

Según información proporcionada por el Balance Energético Nacional 2017

(Ministerio de Energía y Recursos Naturales no Renovable, 2017), se utilizaron

1,7 millones de toneladas de bagazo de caña, del cual el 76% se destinó para

uso industrial, mientras que el 24% restante se usó para la generación de energía

eléctrica. Entre 2016 y 2017, la producción de bagazo de caña aumentó alrededor

del 8,2%. Asimismo, se utilizaron 376.200 toneladas de jugo de caña y 55.400

toneladas de melaza para la producción de etanol. Haciendo un análisis

comparativo referente a leña de estos dos años (2016-2017), se utilizaron 689

toneladas en el año 2017, lo que representa una reducción de 2% con respecto

al valor procedente en 2016. Así como, se implementó el funcionamiento de los

0,0%10,0%20,0%30,0%40,0%50,0%60,0%70,0%80,0%90,0%100,0%

0,0009.186,083

18.372,16727.558,25036.744,33345.930,41755.116,50064.302,58373.488,66682.674,75091.860,833

Po

rce

nta

je

To

ne

lad

as

de

em

isió

n

Actividades económicas

Diagrama de Pareto Emisiones por Actividad Económica del año 2017

Toneladas de emisión Porcentaje

Page 50: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

31

nuevos proyectos hidroeléctricos, tales como Coca Codo Sinclair, Sopladora,

Manduriacu, entre otras. En el 2014 se contaba con cuatro centrales hidráulicas

en operación, y para el 2017 se implementó seis más.

De igual manera, para efectuar dicho análisis de la gráfica 7 se hizo una

clasificación descendente (de mayor a menor) de las actividades, se procedió a

calcular el acumulado, el porcentaje y el porcentaje acumulado; gráficamente los

sectores económicos se encuentran en el eje X, el porcentaje acumulado en el

eje Y Derecho y el acumulado en el eje Y Izquierdo. En la tabla 15 se observa el

análisis efectuado para dicha determinación. Todo esto para obtener así el sector

económico de mayor influencia, en el año de menor demanda.

Tabla 15. Análisis de emisiones totales en toneladas para determinar la actividad económica

predominante del año 2017

2017

ACTIVIDAD

ECONÓMICA Frecuencia % Acumulado % Acumulado

(D) Centrales Eléctricas 42.503,451 46,3% 42.503,45 46,3%

(C) Industria 21.944,233 23,9% 64.447,68 70,2%

(C) Consumo Propio 18.498,672 20,1% 82.946,36 90,3%

(G) Comercial, Ser. Pub 4.600,246 5,0% 87.546,60 95,3%

(-) Residencial 2.083,678 2,3% 89.630,28 97,6%

(F) Construcción, Otro 1.914,876 2,1% 91.545,16 99,7%

(B) Agro, Pesca, Miner 315,677 0,3% 91.860,83 100,0%

TOTAL 91.860,833 100,0%

Para observar a mayor detalle lo que sucede anualmente con las emisiones

pertenecientes a cada actividad económica, se elaboró diagramas de control de

promedios y diagramas de control de rango de cada actividad en todo el período

de análisis, así como se observa en las Figuras 7 y 8. Para dicho análisis se hizo

un calculó con los datos de los promedios y datos de rango (Anexo E), a partir de

los datos presentados en la Taba 12. Los datos de los promedios sirven para dar

seguimiento a los datos por medio de un gráfico de control de promedios; en tanto

que los datos de rangos ayudan para identificar que tan variado ha sido en el

periodo señalado por medio de un gráfico de control de rangos.

Page 51: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

32

Figura 7. Diagrama de control de promedios de emisiones de las actividades económicas 2008-

2017

En la Figura 7 se observa que la actividad de código CIIU “D”, pertenecientes a

las Centrales Eléctricas, sobrepasa el Límite de Control Superior (LCS), siendo

esta la actividad más crítica en cuanto a emisiones de gases tipo criterio en el

Ecuador en el periodo analizado (2008-2017).

Por otra parte, se observa que las actividades (-), G, B y F pertenecientes

respectivamente a Residencial; Comercial, Ser. Pub; Agro, Pesca, Miner y

Construcción, Otro, son las menos problemáticas, sus promedios anuales se

encuentran por debajo del Límite de Control Inferior (LCI) siendo áreas donde el

problema por contaminantes criterio se aprecia en menores proporciones.

En tanto a las Industrias, y el Consumo Propio son las que más cerca se

encuentran a la Línea Central (LC). Sin embargo, al encontrarse por debajo del

límite superior, estas no dejan de ser menos problemáticas ni mucho menos

actividades críticas en cuanto a emisiones de gases criterio.

-

8.424,97

16.849,94

25.274,92

33.699,89

42.124,86

50.549,83

58.974,80

67.399,78

75.824,75

84.249,72

To

ne

lad

as

de

em

isió

n

Actividades económicas

Diagrama de Control de Promedios Emisiones por Actividad Económica 2008-2017

Promedio LC LCS LCI

Page 52: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

33

Figura 8. Diagrama de control de rangos de emisiones de las actividades económicas 2008-

2017

En la figura 8 se observan que la actividad perteneciente al código D, es decir,

centrales eléctricas, presentan un rango excesivamente mayor de emisiones de

gases criterio a las otras actividades en el periodo analizado (2008-2017). Por lo

tanto, se puede asumir que dicha variabilidad se debe a que, el movimiento de

crudo a nivel nacional es cambiante, en función del ingreso a la producción

nacional de nuevos campos petroleros, el establecimiento de nuevos contratos

petroleros, aperturas/cierres de centros de medición referencial, de centros de

fiscalización de centros de entrega/consumo como plantas topping, refinerías,

generadores de energía. En el 2014 se contaba con once centrales térmicas en

operación y para el 2017 se incrementó dos.

Caso contrario ocurre con el resto las actividades, que presentan rangos mucho

más estables, por lo que, se puede decir que a través del aumento de la eficiencia

energética en usos térmicos y eléctricos específicos, por ejemplo: el uso de

biocombustibles, la implementación de cocinas de inducción, iluminación LED,

entre otros.

-

10.000,00

20.000,00

30.000,00

40.000,00

50.000,00

60.000,00

70.000,00

80.000,00T

on

ela

da

s d

e e

mis

ión

Actividades económicas

Diagrama de Control de Rangos Emisiones por Actividad Económica 2008-2017

Rango LC LCS LCI

Page 53: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

34

3.3. ESTRATEGIAS PARA LA DISMINUCIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO POR FUENTES FIJAS DE GENERACIÓN A NIVEL NACIONAL

Se realizó un previo análisis bibliométrico, en el cual los resultados ecuatorianos

fueron analizados y comparados con resultados provenientes de inventarios de

fuentes fijas de cuatro países latinoamericanos, México, Cuba, Chile y Colombia

en el periodo 2010, 2014 y 2016.

Dicho análisis bibliométrico permitió encontrar el núcleo del problema de

contaminación, así como las principales fuentes de emisión, es importante hacer

mención que, de los cinco países de estudio se analizó los tres gases principales

de Ecuador, Dióxido de azufre, Material Particulado 10 y Óxidos de Nitrógeno, en

toneladas y en porcentaje.

Cabe recalcar que, de los países mencionados, solo se cuenta con información

de ciertos años, por lo que se irá detallando cada uno.

3.3.1. ESTUDIO BIBLIOMÉTRICO DE ÁREAS GEOGRÁFICAS

3.3.1.1. Cuba

Debido a la información receptada, se tiene datos de emisiones del 2014 de

Cuba, y del 2016 solo de una provincia, Holguín.

Para el año 2014, los datos fueron obtenidos del Inventario Nacional de

Emisiones Atmosféricas de las Principales Fuentes Fijas de Cuba. En tanto, el

área geográfica, se toma en cuenta el largo y ancho de toda la geografía cubana,

presenta una superficie de 110.860 km², incluyendo sus cayos. El mismo abarca

las 15 provincias y el municipio especial Isla de la Juventud (Sosa Pérez et al.,

2017).

En tanto que, al 2016 los datos fueron obtenidos de una provincia, Holguín-Cuba,

del Inventario de Emisiones Atmosféricas de las Principales Fuentes Fijas de

Holguín. La provincia de Holguín se encuentra ubicada al noroeste de la región

oriental, limitando al norte con el Océano Atlántico; al sur con las provincias

Santiago de Cuba, Guantánamo y Granma; al este con la provincia Guantánamo

y al oeste con la provincia Las Tunas. Presenta una extensión territorial de

9.215,7 km2, incluyendo 48,10 km2 de cayos, ocupando el tercer lugar nacional

en extensión territorial (Diaz et al., 2016).

Page 54: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

35

Entre los principales contaminantes emitidos a la atmósfera, están actividades

generadoras de la energía, las industriales y otras actividades económicas del

territorio, de las que se obtienen una gran cantidad de información tecnológica y

de producción que permite sentar las bases para conocer las emisiones de cada

localidad.

3.3.1.2. México

Con respecto a México se obtuvieron datos de los tres años (2010-2014-2016).

El área de estudio para todo el periodo fue, la Zona Metropolitana del Valle de

México (ZMVM), integrada por 16 delegaciones de la Ciudad de México y 59

municipios del Estado de México, con una superficie de casi 7.800 km2. Para el

año 2010, se obtuvo información del Inventario de Emisiones de la Zona

Metropolitana del Valle de México (Ebrard Casaubon et al., 2010). En tanto que

para el 2014, se obtuvo los datos del Inventario de Emisiones de la Ciudad de

México (Mancera Espinoza et al., 2014). Y finalmente los datos del 2016, se

obtuvieron del Inventario de Emisiones de la Ciudad de México 2016 (Amieva

Gálvez et al., 2016).

Entre los principales contaminantes emitidos a la atmósfera se encuentran las

actividades generadoras de la energía, las industriales y otras actividades

económicas del territorio, de las cuales se obtienen información tecnológica y de

producción que permite sentar las bases para conocer las emisiones totales.

3.3.1.3. Manizales (Colombia)

Debido a la información receptada, se tiene datos de emisiones solo de un

municipio de Colombia del año 2014. Del cual se obtuvo los datos del Inventario

de Emisiones por Fuentes Fijas Puntuales Año Base 2014. Manizales es

un municipio colombiano, capital del departamento de Caldas. Tiene una

superficie de 571,84 km². Está ubicado en el centro occidente de Colombia, en

la región paisa. Es la región más poblada y competitiva tiene un aporte del 68%

de su PIB total. Los resultados obtenidos hacen referencia a las empresas que

hacen parte de los municipios de Manizales y Villamaría, esto es debido a su

cercanía con Manizales y la influencia directa que tienen las emisiones sobre el

área urbana (Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales & Corpocaldas,

2014).

Page 55: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

36

Entre las empresas generadoras de emisiones atmosféricas en Manizales y

Chinchiná, se encuentran actividades industriales y otras actividades económicas

del territorio.

3.3.1.4. Ecuador

Para Ecuador se obtuvo datos de los tres años mencionados. Los datos

obtenidos se realizaron a lo largo y ancho de toda la geografía ecuatoriana, la

cual tiene una superficie de 283.560 km². Se utilizó los resultados de la Cuenta

de Emisiones al Aire elaborada por el Ministerio del Ambiente, y mi autoría, ya

que, es la única cuenta y/o inventario de emisiones realizado a nivel Nacional.

La cuenta de emisiones al aire en el caso de Ecuador es clasificada de acuerdo

a la actividad económica que emite los gases y estas a su vez consideran una

división por el tipo de institución responsable de dicha contaminación.

Permitiendo clasificar las emisiones por tipo de fuente emisora, entre las

emisiones por fuentes fijas están las del consumo propio, del sector de

transformación energética, las industrias manufactureras, centrales eléctricas, el

sector de construcción y la minería (Ministerio del Ambiente, 2014).

3.3.1.5. Chile

Debido a la información receptada, se tiene datos de emisiones solo de la Región

Metropolitana de Santiago, la cual es una de las dieciséis regiones en que se

divide Chile. Su capital es Santiago, que es también la capital nacional. Presenta

una superficie de 15.403,2 km². Para el año 2010, se obtuvo información de la

Actualización del Inventario de Emisiones de Contaminantes Atmosféricos en la

Región Metropolitana (Pontificia Universidad Católica de Chile, 2010). En tanto

que, para el año 2014 se obtuvo datos de la Actualización y sistematización del

inventario de emisiones de contaminantes atmosféricos en la Región

Metropolitana (Universidad Santiago de Chile, 2014). Entre las empresas

generadoras de emisiones atmosféricas de la Región Metropolitana de Santiago,

se encuentran actividades industriales y otras actividades económicas del

territorio.

Page 56: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

37

3.3.2. ANÁLISIS NUMÉRICO Y PORCENTUAL DE LOS PAÍSES DE ESTUDIO EN LOS PERIODOS 2010-2014-2016

De los cinco países analizados en relación con el periodo 2010-2014-2016, se

encontró que Cuba, Colombia y Ecuador emiten principalmente dióxido de azufre.

En tanto que México y Chile, el principal gas criterio emitido es el óxido de

nitrógeno, en el mismo periodo. En la Tabla 16 se muestran los resultados.

Cabe mencionar que los datos provenientes de Colombia hacen énfasis a un solo

municipio (Manizales). Al igual que los de México pertenecen solo a la Zona

Metropolinada del Valle de México. De Chile se tiene datos de emisiones solo de

la Región Metropolitana de Santiago (una de las dieciséis regiones en que se

divide Chile). Respecto a los datos de Cuba del año 2016, pertenecen a una sola

provincia, Holguin, mientras que, del 2010 y 2014 los datos si pertenecen a todo

el país.

Es importante mencionar que los datos mostrados en la Tabla 16 fueron

obtenidos de los inventarios de cada país señalado, en tanto que a los valores

de porcentaje, se realizó un cálculo externo por cada gas criterio de los países

analizados.

Tabla 16. Análisis numérico y porcentual de los países de estudio en los periodos

2010-2014-2016

País Gas

Criterio

2010 2014 2016 2010 2014 2016

Toneladas por año (t/año) Porcentaje (%)

Cuba

SO2 N/D 273.764,71 * 109.310,59 N/D 65,15% 51,66%

NOX N/D 97.373,53 * 11.552,12 N/D 71,76% 28,30%

PM10 N/D 55.483,25 * 3.969,98 N/D 82,17% 30,75%

México

SO2 7.423,00 1.151,00 877,70 6,59% 0,27% 0,41%

NOX 13.953,00 11.915,00 12.603,30 28,23% 8,78% 30,87%

PM10 5.721,00 3.574,00 3.055,50 38,54% 5,29% 23,67%

Colombia

SO2 N/D 113,50 N/D N/D 0,03% N/D

NOX N/D 89,50 N/D N/D 0,07% N/D

PM10 N/D 37,20 N/D N/D 0,06% N/D

Ecuador

SO2 99.558,70 145.208,00 101.392,80 88,43% 34,55% 47,92%

NOX 21.308,50 26.307,60 16.666,40 43,11% 19,39% 40,83%

PM10 5.856,50 8.425,30 5.885,00 39,46% 12,48% N/D

Chile

SO2 5.603,20 1.215,00 N/D 4,98% 0,29% N/D

NOX 14.171,80 1.742,00 N/D 28,67% 1,27% N/D

PM10 3.265,60 324,00 N/D 22,00% 0,48% N/D

* (Pertenecientes solo a la provincia de Holguin)

N/D (No hay datos)

Page 57: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

38

De los tres años estudiados (2010, 2014, 2016) se encontró que el 2014 es el

año donde más emisiones se generaron. En la Figura 9 se muestra gráficamente

la comparación de los tres gases criterio (SO2, NOX, PM10) en los cinco países

analizados (Cuba, México, Colombia, Ecuador y Chile). Dichos resultados

muestran que en el 2014, Cuba es el principal emisor de todos los gases criterio,

seguido de Ecuador, México, Chile y finalmente Colombia.

Figura 9. Comparación de gases criterio, de los países analizados en el periodo 2010-2014-

2016

3.3.3. COMPARACIÓN Y ANÁLISIS GRÁFICO POR GASES CRITERIO DE LOS PAÍSES ESTUDIADOS EN LOS PERIODOS 2010-2014-2016

Se realizó una comparación y análisis por cada gas criterio de los distintos países

estudiados, dichos resultados se muestran a continuación. Cabe mencionar que,

de los cinco países estudiados, no se cuenta con información de todos los años

establecidos.

Así mismo, se hace énfasis en el SO2, debido a que es el principal gas criterio

del Ecuador, así como también se resalta al año 2014, ya que, es el año donde

mayores emisiones generan todos los países de estudio.

0

54752,942

109505,88

164258,83

219011,77

273764,71

SO2 NOX PM10 SO2 NOX PM10 SO2 NOX PM10 SO2 NOX PM10 SO2 NOX PM10

Cuba México Colombia Ecuador Chile

To

ne

lad

as d

e e

mis

ión

an

ua

les

Países de estudio

Comparación de gases criterio, de los cinco países analizados en el periodo 2010-2014-2016

2010 2014 2016

Page 58: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

39

3.3.3.1. Óxidos de Nitrógeno

Para el 2010 se cuenta con datos de Ecuador, Chile y México. En la Figura 10 se

observa que en el 2010 Ecuador es el país predominante de emisiones de NOX,

con un total de 21.308,5 toneladas, Chile es el segundo país en emitir 14.171,8

toneladas de NOX, finalmente México emite 13.953,0 toneladas de dicho gas.

En tanto al 2014 en la Figura 10 se observa que de los cinco países analizados

en el 2014, Cuba es el primer país en emitir los compuestos de nitrógeno,

emitiendo 97.373,53 toneladas anuales, seguido de Ecuador con un total de

26.307,60 toneladas, México con 11.915,00 toneladas, Chile con 1.742, 00

toneladas, y finalmente Colombia con 89,50 toneladas

Por último los datos del 2016, se cuenta con información de Cuba, México y

Ecuador, de los cuales, Ecuador es el principal emisor de NOX con un total de

16.666,4 toneladas, seguido de México con un total de 12.603,3 toneladas y por

último Cuba 11.552,123 toneladas (Figura 11).

Figura 10. Análisis de NOX de los cinco países estudiados en el 2010-2014-2016

En tanto a porcentajes de emisión de los cinco países estudiados en el 2010, el

43% provino de Ecuador, el 29% de Chile y el 28% de México. Para el 2014 el

71% provino de Cuba, el 19% de Ecuador, el 9% de México, el 1,3% de Chile y

finalmente el 0,1% de Colombia. Y finalmente en el 2016 el 41% provino de

Ecuador, el 31% de México y el 28% de Cuba.

0

9737,353

19474,706

29212,059

38949,412

48686,765

58424,118

68161,471

77898,824

87636,177

97373,53

Cuba México Colombia Ecuador Chile

To

ne

lad

as d

e e

mis

ión

an

ua

l

Países de estudio

Análisis por países del NOX del año 2010-2014-2016

2010 2014 2016

Page 59: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

40

Sin embargo, a pesar de que Ecuador en el periodo analizado (2008-2017) es el

2014 el año con mayor emisión de NOX, haciendo la comparación de reducción

de emisiones de Ecuador frente a los otros países, este presenta un 52,6% de

reducción frente a Cuba (principal emisor).

3.3.3.2. Material Particulado

Para el 2010 se cuenta con información de tres países (México, Ecuador y Chile).

En la Figura 11 se observa que de los tres países mencionados, Ecuador es el

primer país en emitir material particulado con un total de 5.856,5 toneladas

anuales, muy seguido de México con 5.721 toneladas y finalmente Chile con

3.265,6 toneladas (Figura 11)

En tanto al 2014, en la Figura 11 se observa que de los cinco países analizados,

Cuba es el primer país en emitir PM10, con un total de 55.483,25 toneladas

anuales, seguido de Ecuador con un total de 8.425,3 toneladas, México con 3.574

toneladas, Chile con 324,00 toneladas y finalmente Colombia con 37,20

toneladas.

Para los datos del 2016, se cuenta con información de Cuba, México y Ecuador,

de los cuales, Ecuador es el principal emisor de PM10 con un total de 5.885

toneladas, seguido de Cuba con un total de 3.969,978 toneladas y por último

México con 3.055,5 toneladas (Figura 11).

Figura 11. Análisis de PM10 de los cinco países estudiados en el 2010-2014-2016

0

5538,325

11076,65

16614,975

22153,3

27691,625

33229,95

38768,275

44306,6

49844,925

55383,25

Cuba México Colombia Ecuador Chile

Ton

ela

das

de

em

isió

n a

nu

al

Países de estudio

Análisis por países del PM10 del año 2010-2014-2016

2010 2014 2016

Page 60: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

41

En datos porcentuales en el 2010, Ecuador emitió 40% de PM10, seguido de

México que emitió 39% y Chile emitió 22%. En 2014, Cuba emitió el 82% de PM10,

el 13% lo emitió Ecuador, el 5% México, el 0,5% provino de Chile y finalmente el

0,1% resultó de Colombia. En el 2016 Ecuador emitió 46% de PM10, el 31%

provino de Cuba y el 24% de México.

A pesar de que Ecuador en el periodo analizado (2008-2017) es el 2014 el año

con mayor emisión de PM10, haciendo la comparación de reducción de emisiones

de Ecuador frente a los otros países, este presenta un 69% de reducción frente

a Cuba (principal emisor).

3.3.3.3. Dióxido De Azufre

En la Figura 12, se observa que de los tres países analizados en el 2010

(Ecuador, México y Chile), Ecuador frente a los demás países, es el

predominante de emisiones de SO2, con un total de 99.558,70 toneladas, seguido

de Chile con un total de 5.603,20 de toneladas anuales y finalmente México con

7.423 de toneladas.

De los cinco países analizados en el 2014, Cuba es el principal emisor de SO2

con un total de 273.764,71 toneladas, el segundo país con más emisiones es

Ecuador con un total de 145.208,0 toneladas anuales, Chile es el tercer país en

emitir SO2, con un total de 1.215,00 toneladas, México con un total de 1.151,0

toneladas y finalmente Colombia es el último país en emitir SO2 con un total de

113,5 toneladas anuales (Figura 12).

Los datos obtenidos del 2016, se cuenta con información de Cuba, México y

Ecuador, de los cuales, Cuba reitera en el principal emisor de SO2 con un total

de 109.310,591 toneladas, seguido de Ecuador con un total de 101.392,8

toneladas y por último México con 877,7 toneladas (Figura 12).

Page 61: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

42

Figura 12. Análisis de SO2 de los cinco países estudiados en el 2010-2014-2016

Las Emisiones de SO2 provenientes de Cuba, es debido a que las refinerías y

termoeléctricas son consideradas las industrias que más contaminantes emiten

a la atmósfera, ya que, queman crudo cubano con alto contenido de azufre.

Según (Sosa Pérez et al., 2017) estas actividades emiten unas 150 mil toneladas

de SO2, lo que representa aproximadamente el 60% emitido en el país.

Ecuador, debido a la combustión de combustibles fósiles que contienen azufre

(petróleo, combustibles sólidos), al igual que Cuba, la principal actividad de

generación de emisiones son las centrales eléctricas, tomando en cuenta que

estas centrales son de la producción de electricidad correspondiente a centrales

de servicio público y autoproductoras. Estas actividades emiten alrededor de 115

mil toneladas de SO2, representando el 63% emitido en el país.

En México, la principal actividad de generación de emisiones es el sector

industrial con un total de alrededor de 659,1 toneladas, representando el 38,85%

emitido en el país (Mancera Espinoza et al., 2014).

En Colombia, el uso de combustibles de menor uso como el carbón, que

contribuyen a las mayores emisiones de SO2. La principal actividad de

generación de emisiones son el sector industrial estas actividades emiten 62,9

toneladas anuales de SO2, representando el 55% emitido en el país (Universidad

Nacional de Colombia Sede Manizales & Corpocaldas, 2014).

0

27376,471

54752,942

82129,413

109505,88

136882,36

164258,83

191635,3

219011,77

246388,24

273764,71

Cuba México Colombia Ecuador Chile

To

neld

as d

e e

mis

ión

an

ual

Países de estudio

Análisis por países del SO2 del año 2010-2014-2016

2010 2014 2016

Page 62: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

43

Chile, la principal actividad de generación de emisiones son el sector industrial

estas actividades emiten 5378,44 toneladas anuales de SO2, emitido en el país

(Pontificia Universidad Católica de Chile, 2010).

En tanto a porcentajes de emisión de los cinco países estudiados en el 2010, el

88% provino de Ecuador, el 7% de México y el 5% de Chile. Para el 2014 el 65%

provino de Cuba, el 35% de Ecuador, el 0,29% de Chile muy seguido de México

con 0,27% y finalmente el 0,003% de Colombia. Y finalmente en el 2016, el 52%

provino de Cuba, el 48% de Ecuador y el 0,41% de México.

A pesar de que Ecuador en el periodo analizado (2008-2017) es el 2014 el año

con mayor emisión de SO2, una vez hecha la comparación con los demás países

analizados, en el 2014 así como en el 2016, Cuba es el principal emisor de este

gas, se nota que Ecuador presenta una reducción del 30% en el 2014 y un 4%

en el 2016.

3.3.4. ESTRATEGIAS PROPUESTAS

Entre las principales razones por la diferencia en emisiones entre los países de

análisis, es la disimilitud de superficies, ya que, algunos datos obtenidos no son

de todo el país en sí, sino de provincias o municipios, de igual manera influye el

número de habitantes a quien se le suministra energía, tal es el caso de Ecuador

que presenta una población de 17.08 millones. Cuba que presenta una población

de 11.34 millones, en tanto que su provincia Holguin tiene una población de 1

036.572 habitantes. Su densidad de población de 112.4 hab/km2 la ubica en el

cuarto lugar a nivel de país. La Zona Metropolitana del Valle de México presenta

una población de 8.855 millones. La Región Metropolitana de Chile tiene una

población de 7.037 millones y finalmente la provincia de Manizales, Colombia

tiene 434,403 habitantes. Adicional a esto la metodología empleada tanto en

México y Chile es más avanzada que la de Ecuador, utilizando factores de

emisión de acuerdo a las condiciones meteorológicas de cada país, haciendo que

la estimación sea mucho más aproximada a la realidad. Con base en los

hallazgos de la revisión de los distintos Inventarios de Emisiones de Gases

Criterio provenientes de Cuba, México, Chile y Colombia, así como los datos de

Ecuador. Se notó que de los cinco países analizados, tres (Cuba, México y

Ecuador) tienen como principal emisor de gas criterio al SO2. Esto se debe,

principalmente por la oxidación del alto contenido de azufre en los combustibles

empleados, de los principales focos de emisión, tales como, determinadas

industrias, centrales termoeléctricas y refinerías.

Page 63: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

44

Así como Cuba, quien es el principal emisor, y en la gran mayoría de sus

procesos industriales usa como combustible al fuel oil, impactando aún más el

medio atmosférico por ser un combustible pesado con un alto contenido de azufre

a diferencia del diésel. Las industrias que conforman las fuentes fijas de Cuba no

poseen certificados de calidad del combustible empleado en el proceso

tecnológico, pese a existir certificaciones y normas de calidad (Caridad &

Lisandra, 2019).

Sin embargo, haciendo una comparación de cada gas criterio de los tres años

analizados, por cada país, se encontró que existe una reducción de estos gases

conforme avanzan los años. Y esto se debe a que de los cinco países analizados,

todos usan a la biomasa como fuente de energía, al igual que la implementación

de energías renovables. A fin de obtener cualquier tipo de producto o servicio,

sin perjudicar al medio ambiente, así como a la salud de los seres vivos.

En Ecuador, las centrales eléctricas se encuentran entre los mayores

consumidores de combustibles fósiles, dando lugar a efectos contaminantes del

aire, que repercuten a la salud de la población y al medio ambiente. Es por ello

que, redefinir el actual modelo de desarrollo frente a otro que aproveche la

energía y permita reducir la quema de combustibles fósiles, ayudará a mejorar la

gestión de contaminación atmosférica. Con base en los resultados y los

indicadores obtenidos se han planificado tres estrategias asociadas al sector

productor de energía para la disminución de emisiones de contaminantes criterio

en el país: la sustitución de combustible, cambios tecnológicos y la

implementación de energías renovables (Fotovoltaicas), las cuales se detallan a

continuación:

3.3.4.1. Sustitución de combustibles

La biomasa es un combustible de origen biológico, que incluye un conjunto

heterogéneo de materias orgánicas, tanto por su origen como por su naturaleza.

Económicamente frente a cualquier tipo de energía de origen fósil presenta un

costo inferior (Fernández, 1994). La combustión de biomasa a diferencia de los

combustibles fósiles (carbón, gas y petróleo), no contribuye al aumento de gases

contaminantes, así como al aumento del efecto invernadero, ese decir, es

completamente renovable en la naturaleza. Ya que, el carbono que se libera

forma parte de la atmósfera actual, y es aquel que absorben y liberan las plantas

durante su crecimiento. Como combustible ofrece ciertos beneficios, debido a sus

características físicas y químicas. De tal manera que, la biomasa contiene

energía solar acumulada y a través de la fotosíntesis, esta pasa a energía

Page 64: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

45

química, empleada en la síntesis de hidratos de carbono por aprovechamiento

del CO2 (Instituto Nacional de Preinversión, 2014).

Según él (Instituto Nacional de Preinversión, 2014), la utilización de la biomasa

como recurso energético en lugar de los combustibles fósiles, proporciona

significativas ventajas socio-ambientales, tales como:

- Disminución de las emisiones de azufre y partículas.

- Disminución de emisiones contaminantes como CO, CH4 y NOX.

- Disminución de emisiones de CO2, desacelerando el efecto

invernadero.

- La mejora socioeconómica de las áreas rurales

- Entre otros.

En el país se ha identificado fuentes importantes de combustible para generar

electricidad, calor, energía, vapor y otras formas de bioenergía, principalmente

en tres sectores, de los cuales, sus desechos pueden ser aprovechados para

obtener suficiente materia orgánica hacia la producción de energía limpia y

renovable. El primer sector el agrícola, con productos como la caña de azúcar,

arroz, cacao, banano, café, maíz duro, palma africana, palmito, piña y plátano. El

segundo es el sector pecuario, con las actividades porcina, vacuna y avícola. El

tercero es el forestal (Instituto Nacional de Preinversión, 2014).

Entre los biocombustibles más empleados, se encuentra el bioetanol, también

conocido como etanol o alcohol etílico, este constituye alrededor del 90% del

biocombustible producido a nivel mundial y es un biocombustible de primera

generación, el cual se adquiere a partir de la fermentación de azúcares. Según

estudios realizados, aproximadamente un 60% del bioetanol obtenido se utiliza

para la elaboración de biocombustibles (Instituto Nacional de Preinversión, 2014).

Puede ser considerado como un líquido de alta fluidez con alto poder calorífico y

de baja densidad. Además el uso del bioetanol como potenciador de los

combustibles fósiles presenta algunas ventajas como una mejor oxidación de los

hidrocarbonos de la gasolina, así como la reducción de alrededor de un 12% de

efectos negativos al ambiente (Castro-Martínez et al., 2012).

En Ecuador, entre los combustibles que usan bioetanol, está la gasolina Ecopaís,

la cual está compuesta en un 5% por bioetanol (proveniente de la caña de azúcar)

y un 95% de gasolina pre mezclada. Ésta cumple con la norma de calidad INEN

que establece el octanaje entre 85 y 87, igual que la extra (Astudillo & Pacheco,

2017). Emplear un combustible con una composición diferente, pero del mismo

octanaje, hace que el uso de este biocombustible en las distintas actividades, no

se vean afectados en su desempeño. Este marco nos indica que es de suma

Page 65: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

46

importancia examinar y emplear materias primas alternativas al petróleo para la

producción de combustibles.

En el país, ya se han instalado algunas centrales térmicas a biomasa,

principalmente basándose en la utilización del bagazo de caña en el sector

privado. Como se puede notar, la biomasa en Ecuador es muy abundante. Sin

embargo, debido a ser un país en desarrollo todavía no se la explota como

debería.

3.3.4.2. Cambios tecnológicos

Realizar intercambios del equipo actual por otros con tecnología más eficiente,

permite la reducción del consumo de combustible para fabricar el producto y/o

servicio final y de esta forma también reducir las emisiones dado que el proceso

total de la industria sería por medio de biocombustibles.

Tal es el caso, de las calderas de biomasa que funciona exactamente igual que

una caldera de combustibles fósiles. Con la única diferencia, que esta no quema

combustibles fósiles presentando así múltiples beneficios como el ahorro

económico en la compra de combustible y por otro lado la disminución de

emisiones de azufre, carbono y otros contaminantes.

Según (Zubialde, 2011) para conseguir una mayor eficiencia energética y por lo

tanto disminuir el consumo de biomasa se recomienda el uso de un depósito de

inercia. Este depósito de inercia actúa como una pila de calor. La caldera carga

la pila y el sistema de calefacción, ACS (calderas de calefacción y agua caliente

sanitaria), etc, recolecta el calor que necesita de la pila y no de la caldera

directamente. Estas calderas han alcanzado el mismo rendimiento que las

calderas de gas o de gasoil. La selección de una caldera de alta calidad, así como

del diseño de todo el sistema, se basa principalmente en el tipo de biomasa a

utilizar.

Algunas calderas permiten quemar más de un tipo de combustible al mismo

tiempo, como cáscaras de frutos secos, carbón, leña, residuos forestales, pellets,

entre otros. Este tipo de calderas son las de policombustible. En el caso de

las calderas de policombustible requieren de una mayor capacidad de

almacenamiento, ya que son de mayor potencia y de mayor tamaño,

generalmente estas están destinadas a un uso industrial.

Page 66: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

47

3.3.4.3. Energías renovables

Dentro de la matriz energética, los sectores más demandantes de energía se

encuentran el transporte, el residencial y el industrial. Debido a la creciente

demanda de las necesidades sociales a nivel global (Umbarila Valencia et al.,

2015). Esto conlleva a la implementación de energías renovables que

reemplacen el uso de las energías fósiles, por energía proveniente del sol,

viento, agua y biomasa vegetal-animal.

Puesto que, existe gran potencial de fuentes renovables de energía para la

generación eléctrica, en Ecuador, especialmente de carácter hídrico. Sin

embargo, existen otras fuentes de energía como la solar, que es una fuente

inagotable de energía renovable, obtenida a partir del aprovechamiento de la

radiación electromagnética originaria del sol. Y de acuerdo a la ubicación del

Ecuador, permite que nuestro país pueda aprovechar el recurso solar durante

todo el año con un nivel de radiación promedio de 4574,99 Wh/m2 /día, según el

Atlas Solar del Ecuador elaborado por el Consejo Nacional de Electricidad

(CONELEC) (Peláez & Espinoza, 2015).

En la actualidad, por medio de diversos captadores como helióstatos, células

fotovoltaicas o colectores térmicos, el calor y la luz del sol pueden ser

aprovechados, transformando así en energía eléctrica o térmica.

Page 67: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Page 68: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

48

4. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

4.1. CONCLUSIONES

- El presente estudio se enfocó en realizar la contabilización de emisiones

gaseosas tipo criterio a partir de fuentes fijas en el Ecuador durante el

período 2008-2017.

- Entre los principales resultados se pudo evidenciar que, la actividad

económica que predomina en la contabilización de emisiones de gases

criterio, fueron las centrales eléctricas con una participación promedio del

60%. El total de toneladas emitidas por esta fuente, alcanzó la cifra de

842.497,177. Además se observó que este sector de la economía ha ido

ganando terreno en la representación del total de emisiones por fuentes

fijas. La segunda industria más contaminante es la manufacturera, que

alcanza la cifra de 248.908,867 toneladas, representado el 18%.

- En este proceso de producción se realizó principalmente la combustión de

fuel oil, presentando este un alto contenido de azufre. Estos son utilizados

a lo largo de sus cadenas de producción y así contribuyen al crecimiento

del Producto Interno Bruto (PIB), al mismo tiempo generan degradación

del recurso aire. Debido a que conlleva a la emisión de gases como SO2,

PM10 y NOX; y de manera secundaria CO, PM2.5, COT, y NH3.

- Además se observó que, en el periodo de estudio 2008-2017, las fuentes

fijas emiten principalmente SO2 y NOx. En promedio las fuentes fijas

emiten 1.391.303,31 toneladas, de las cuales el 78% son de SO2 y 15%

NOX. La alta proporción del gas azufrado (SO2) se debe a que el azufre

está presente como impureza en los combustibles fósiles, siendo más

elevado su tenor cuanto más pesado es el combustible. A lo largo de los

años analizados se observa que, las descargas de este gas han ido en

constante aumento, hasta el 2014, siendo este el año de mayor descarga

con un total de 145.208,0 toneladas. Esto se dio a que, la producción

eléctrica en Ecuador se basaba principalmente en recursos no renovables.

Por otro lado, el gas en producir menor descargas fue el COV con un total

de 0,35 toneladas.

- En tanto que, el 2017, fue el año en que se generó menores emisiones,

debido a que surgió el reemplazo de la generación eléctrica en centrales

de carbón y petróleo por la procedente de energías renovables,

Page 69: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

49

especialmente de carácter hidroeléctrico. La producción de este tipo de

energía ha mostrado un incremento del 41% durante el intervalo 2008 a

2017.

- Con la finalidad de, reducir las emisiones atmosféricas, así como preservar

la salud de los seres vivos y el medio ambiente en general, se encuentra

rediseñar el actual modelo de desarrollo por otro que aproveche de mejor

manera la energía y reduzca la necesidad de quemar combustibles fósiles.

Entre las posibles estrategias a implementar está, la sustitución de los

actuales combustibles fósiles por biocombustibles, ya que, la biomasa

presente en el país es muy abundante. Los cambios tecnológicos, tales

como calderas de biomasa y finalmente la implementación energías

renovables como la fotovoltaica, ya que, debido a la ubicación de Ecuador,

se puede aprovechar el recurso solar durante todo el año con un nivel de

radiación promedio.

4.2. RECOMENDACIONES

- Con la finalidad de continuar con el fortalecimiento de futuros inventarios

de emisiones o cuentas económico-ambientales en el país, es importante

llevar a cabo estudios de factores de emisión que sean propios del

Ecuador, es decir, medidos y obtenidos con las condiciones geográficas y

climáticas, mejorando así notablemente la calidad del inventario o cuenta.

- Actualizar y mejorar la clasificación de las actividades económicas

pertenecientes a fuentes fijas, esto permitirá cuantificar y caracterizar con

mayor exactitud los niveles de emisión de cada actividad.

- Gestionar la integración de una base de datos única y común del sector

industrial, estableciendo en este, estrategias de control de calidad de dicho

reporte, para disminuir el grado de incertidumbre de las emisiones de

fuentes fijas.

Page 70: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

BIBLIOGRAFÍA

Page 71: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

50

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Organización Mundial de la Salud. (2016b). Los niveles de contaminación del aire aumentan en muchas de las ciudades más pobres del mundo. https://www.who.int/en/news-room/detail/12-05-2016-air-pollution-levels-rising-in-many-of-the-world-s-poorest-cities

Organización Mundial de la Salud. (2020). Los efectos sobre la salud. WHO. https://www.who.int/phe/health_topics/outdoorair/databases/health_impacts/es/

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Page 76: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

ANEXOS

Page 77: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

55

ANEXO A. LA MATRIZ ENERGÉTICA 2008-2017, SE ENCUENTRA DE LA PESTAÑA 1

A LA 10 DEL ARCHIVO DE EXCEL TITULADO “CÁLCULO DE EMISIONES POR

FUENTES FIJAS”

Page 78: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

56

ANEXO B. CONSUMO DE COMBUSTIBLES DE LAS ACTIVIDADES ECONÓMICAS

DEL PERIODO 2009-2017

Consumo de Combustibles por sector Económico 2009

kBep a Miles de m3 Gas Natural Gas Licuado Gasolinas Diesel Oil Fuel Oil

CENTRALES ELECTRICAS 281.319,3 - 33.659,4 496.747,2 877.620,7

CONSUMO PROPIO 2.262,6 31.408,6 23.724,5 189.090,7 257.662,6

INDUSTRIA - 56.382,2 51.001,6 634.594,6 253.163,8

RESIDENCIAL - 841.721,2 - - -

COMERCIAL,SER,PUB - 48.960,7 4.276,6 292.750,4 25.832,1

AGRO,PESCA,MINER - 7.861,2 89.523,1 - -

CONSTRUCCION,OTR, - 162.607,3 1.104.133,5 274.340,2 -

Consumo de Combustibles por sector Económico 2010

kBep a Miles de m3 Gas Natural Gas Licuado Gasolinas Diesel Oil Fuel Oil

CENTRALES ELECTRICAS 314.696,4 - 49.507,7 911.998,6 918.210,9

CONSUMO PROPIO - 36.812,1 23.124,7 181.883,5 232.666,6

INDUSTRIA - 67.493,7 78.330,7 629.650,2 266.899,8

RESIDENCIAL - 870.540,5 - - -

COMERCIAL,SER,PUB - 51.353,0 4.054,1 306.693,2 27.094,3

AGRO,PESCA,MINER - 13.077,1 96.041,3 - -

CONSTRUCCION,OTR, - 125.659,8 683.386,3 225.087,4 -

Page 79: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

57

Consumo de Combustibles por sector Económico 2011

kBep a Miles de m3

Gas Natural Gas Licuado Gasolinas Diesel Oil Fuel Oil

CENTRALES ELECTRICAS 228.164,4 - 49.750,6 390.706,6 1.037.100,1

CONSUMO PROPIO - 39.922,1 26.106,9 180.430,5 250.186,0

INDUSTRIA 1.780,6 75.900,3 62.527,8 650.174,9 275.357,7

RESIDENCIAL - 903.202,0 - - -

COMERCIAL,SER,PUB - 54.933,0 4.292,5 334.308,4 28.983,2

AGRO,PESCA,MINER, - 15.582,8 105.771,1 - -

CONSTRUCCION,OTR, - 172.194,0 783.481,7 236.184,4 -

Consumo de Combustibles por sector Económico 2012

kBep a Miles de m3

Gas Natural Gas Licuado Gasolinas Diesel Oil Fuel Oil

CENTRALES ELECTRICAS 376.883,9 - 306,8 267.127,7 1.219.516,9

CONSUMO PROPIO - 38.262,6 29.114,5 170.707,2 255.351,3

INDUSTRIA 33.656,6 65.804,0 20.763,1 735.119,2 281.764,7

RESIDENCIAL - 934.451,5 - - -

COMERCIAL,SER,PUB - 57.988,0 4.149,4 338.044,5 30.595,0

AGRO,PESCA,MINER, - 19.764,2 115.784,9 - -

CONSTRUCCION,OTR, - 80.047,7 838.728,1 280.111,3 -

Page 80: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

58

Consumo de Combustibles por sector Económico 2013

kBep a Miles de m3

Gas Natural Gas Licuado Gasolinas Diesel Oil Fuel Oil

CENTRALES ELECTRICAS 436.339,3 - 9.150,2 392.225,8 1.339.841,0

CONSUMO PROPIO - 26.041,3 24.022,3 184.658,2 232.893,5

INDUSTRIA 55.707,5 100.461,0 20.222,6 924.022,3 293.068,4

RESIDENCIAL 79,5 999.491,3 - - -

COMERCIAL,SER,PUB - 60.588,2 6.327,5 351.621,6 31.971,4

AGRO,PESCA,MINER, - 27.201,9 122.973,0 - -

CONSTRUCCION,OTR, - 77.949,1 989.364,1 44.992,1 -

Consumo de Combustibles por sector Económico 2014

kBep a Miles de m3

Gas Natural Gas Licuado Gasolinas Diesel Oil Fuel Oil

CENTRALES ELECTRICAS 490.634,5 - - 423.814,7 1.438.392,5

CONSUMO PROPIO 3.064,9 26.048,1 24.017,1 184.655,6 232.893,2

INDUSTRIA 55.643,9 100.454,3 20.190,8 924.006,4 293.004,8

RESIDENCIAL 159,0 999.364,1 - - -

COMERCIAL,SER,PUB - 60.592,9 - 351.669,3 31.969,4

AGRO,PESCA,MINER, - 27.207,8 122.893,5 - -

CONSTRUCCION,OTR, - 134.380,0 1.098.698,7 275.537,6 122.539,7

Page 81: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

59

Consumo de Combustibles por sector Económico 2015

kBep a Miles de m3

Gas Natural Gas Licuado Gasolinas Diesel Oil Fuel Oil

CENTRALES ELECTRICAS 447.070,6 - - 496.686,2 1.309.546,6

CONSUMO PROPIO - 20.276,9 24.340,8 176.358,7 183.517,7

INDUSTRIA 22.178,1 115.479,3 19.157,4 771.462,6 259.125,6

RESIDENCIAL 345,7 1.000.635,9 - - -

COMERCIAL,SER,PUB - 61.392,9 6.184,4 356.550,1 32.391,4

AGRO,PESCA,MINER, - 28.041,4 121.613,6 - -

CONSTRUCCION,OTR, - 21.049,3 855.023,8 56.709,1 -

Consumo de Combustibles por sector Económico 2016

kBep a Miles de m3

Gas Natural Gas Licuado Gasolinas Diesel Oil Fuel Oil

CENTRALES ELECTRICAS 434.753,6 - - 348.648,6 970.127,2

CONSUMO PROPIO - 20.763,1 22.686,8 158.775,8 229.539,0

INDUSTRIA 63.211,4 93.243,2 20.015,9 407.933,2 250.095,4

RESIDENCIAL 524,6 984.244,8 - - -

COMERCIAL,SER,PUB - 60.540,5 4.721,8 350.651,8 31.939,6

AGRO,PESCA,MINER, - 21.876,0 110.429,3 - -

CONSTRUCCION,OTR, - 108.330,7 765.898,3 13.434,0 -

Page 82: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

60

Consumo de Combustibles por sector Económico 2017

kBep a Miles de m3

Gas Natural Gas Licuado Gasolinas Diesel Oil Fuel Oil

CENTRALES ELECTRICAS 378.330,7 - - 71.001,6 532.957,1

CONSUMO PROPIO - 20.858,5 16.613,7 136.311,6 224.085,9

INDUSTRIA 57.806,0 102.845,8 13.481,7 367.488,1 250.476,9

RESIDENCIAL 556,4 986.740,9 - - -

COMERCIAL,SER,PUB - 62.352,9 4.896,7 360.159,0 32.893,5

AGRO,PESCA,MINER, - 30.318,0 119.173,3 - -

CONSTRUCCION,OTR, - 94.705,9 812.098,6 - -

Page 83: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

61

ANEXO C. LOS CÁLCULOS DE LAS EMISIONES DE CONTAMINANTES POR CADA

ACTIVIDAD ECONÓMICA, DEL PERIODO 2008-2017 (EN TONELADAS), SE

ENCUENTRA DE LA PESTAÑA 11 A LA 17 DEL ARCHIVO DE EXCEL TITULADO

“CÁLCULO DE EMISIONES POR FUENTES FIJAS”

Page 84: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

62

ANEXO D. TOTAL DE EMISIONES PROVENIENTES DE LOS SECTORES

ECONÓMICAS EN EL 2008-2017

Sectores Económicos

Gases criterio/CIIU

Industrias Hogares Gobierno

B C D F G -

Agro, Pesca, Miner

Industrias Centrales Eléctricas

Construcción, Otro

Comercial, Ser Pub

Residencial

2008

SO2 1,0 36.813,6 50.891,0 186,3 1.906,5 9,5 N/D

NOX 150,6 6.272,4 5.648,8 3.045,1 1.281,2 1.410,1 N/D

COT 5,7 113,4 122,3 88,7 15,9 53,5 N/D

COV 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 N/D

CO 20,8 769,5 566,2 446,1 198,3 194,5 N/D

NH3 0,0 117,1 89,5 24,2 29,7 0,0 N/D

PM10 4,7 2.120,2 2.858,4 96,6 132,5 43,8 N/D

PM2.5 0,0 20,5 5,5 7,6 8,5 0,0 N/D

Total 2008 182,8 46.226,6 60.181,8 3.894,5 3.572,7 1.711,3 N/D

2009

SO2 1,1 35.209,6 59.862,7 201,8 1.952,2 9,8 N/D

NOX 169,4 6.619,5 7.639,4 3.191,8 1.317,0 1.464,6 N/D

COT 6,4 114,1 152,1 91,9 16,3 55,6 N/D

COV 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 N/D

CO 23,4 839,7 833,1 468,6 203,9 202,0 N/D

NH3 0,0 128,1 131,9 26,3 30,6 0,0 N/D

PM10 5,3 2.042,4 3.385,4 101,3 135,8 45,5 N/D

PM2.5 0,0 24,7 14,9 8,2 8,8 0,0 N/D

Total 2009 205,6 44.978,1 72.019,7 4.089,9 3.664,7 1.777,4 N/D

Continúa…

Page 85: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

63

2010

SO2 1,3 34.438,1 62.898,9 162,9 2.047,3 10,2 N/D

NOX 189,9 6.576,7 9.429,8 2.218,1 1.379,3 1.514,7 N/D

COT 7,2 114,9 171,9 60,2 17,1 57,5 N/D

COV 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 N/D

CO 26,2 836,0 1.110,4 329,2 213,6 208,9 N/D

NH3 0,0 125,9 175,7 21,6 32,0 0,0 N/D

PM10 5,9 2.000,6 3.589,9 70,7 142,4 47,0 N/D

PM2.5 0,0 24,3 27,4 6,8 9,2 0,0 N/D

Total 2010 230,4 44.116,5 77.404,1 2.869,4 3.841,0 1.838,3 N/D

2011

SO2 1,4 36.213,0 70.607,2 172,1 2.194,3 10,5 N/D

NOX 211,2 6.814,5 8.338,2 2.513,1 1.497,9 1.571,6 N/D

COT 8,0 119,3 174,4 70,2 18,5 59,6 N/D

COV 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 N/D

CO 29,1 862,8 868,9 371,1 232,2 216,8 N/D

NH3 0,0 130,2 137,1 22,7 34,9 0,0 N/D

PM10 6,6 2.101,2 3.977,6 79,9 153,1 48,8 N/D

PM2.5 0,0 24,9 11,7 7,1 10,0 0,0 N/D

Total 2011 256,3 46.265,9 84.115,2 3.236,3 4.140,8 1.907,3 N/D

2012

SO2 1,6 37.048,6 82.894,6 201,7 2.306,2 10,9 N/D

NOX 235,9 7.073,8 9.011,4 2.607,1 1.527,0 1.625,9 N/D

COT 8,9 120,1 195,5 69,1 19,0 61,7 N/D

COV 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 N/D

CO 32,5 902,8 892,6 388,6 236,1 224,3 N/D

NH3 0,0 138,5 142,7 26,9 35,4 0,0 N/D

PM10 7,3 2.151,3 4.651,0 83,2 159,8 50,5 N/D

PM2.5 0,0 27,2 8,1 8,4 10,1 0,0 N/D

Total 2012 286,2 47.462,3 97.795,8 3.384,9 4.293,7 1.973,3 N/D

Continuación…

Continúa…

Page 86: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

64

2013

SO2 1,8 36.430,5 91.140,8 43,1 2.408,9 11,7 N/D

NOX 261,3 7.759,8 10.271,3 2.019,1 1.593,3 1.739,1 N/D

COT 9,9 125,6 218,3 71,8 20,0 66,0 N/D

COV 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 N/D

CO 36,0 1.021,8 1.042,0 283,2 246,2 239,9 N/D

NH3 0,0 156,9 166,3 4,3 36,8 0,0 N/D

PM10 8,1 2.134,3 5.122,2 63,0 166,9 54,0 N/D

PM2.5 0,0 33,3 11,8 1,3 10,5 0,0 N/D

Total 2013 317,1 47.662,2 107.972,9 2.485,9 4.482,6 2.110,6 N/D

2014

SO2 1,8 36.426,2 97.846,4 8.513,3 2.408,7 11,7 N/D

NOX 261,2 7.759,2 11.019,6 3.946,3 1.582,4 1.738,9 N/D

COT 9,9 125,6 233,8 108,5 19,5 66,0 N/D

COV 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 N/D

CO 36,0 1.021,8 1.118,0 534,8 244,7 239,8 N/D

NH3 0,0 156,9 178,8 38,2 36,8 0,0 N/D

PM10 8,1 2.134,1 5.498,8 563,8 166,6 54,0 N/D

PM2.5 0,0 33,3 12,8 8,3 10,6 0,0 N/D

Total 2014 317,0 47.657,0 115.908,2 13.713,2 4.469,3 2.110,3 N/D

2015

SO2 1,7 30.670,0 89.157,2 48,9 2.440,7 11,7 N/D

NOX 260,4 6.645,5 10.431,5 1.728,5 1.614,9 1.741,1 N/D

COT 9,9 108,5 216,2 59,5 20,2 66,0 N/D

COV 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 N/D

CO 35,9 877,3 1.084,3 244,3 249,6 240,2 N/D

NH3 0,0 133,5 173,4 5,4 37,3 0,0 N/D

PM10 8,1 1.799,9 5.019,5 54,1 169,1 54,0 N/D

PM2.5 0,0 28,4 15,0 1,7 10,7 0,0 N/D

Total 2015 316,0 40.263,2 106.097,3 2.142,5 4.542,6 2.113,0 N/D

Continuación…

Continúa…

Page 87: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

65

2016

SO2 1,5 32.918,8 66.035,5 19,4 2.406,0 11,5 N/D

NOX 230,2 5.478,5 7.658,4 1.569,5 1.586,7 1.712,6 N/D

COT 8,7 101,2 159,6 58,1 19,8 65,0 N/D

COV 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 N/D

CO 31,8 665,5 791,8 217,9 245,2 236,2 N/D

NH3 0,0 100,4 126,6 1,3 36,7 0,0 N/D

PM10 7,1 1.893,1 3.716,2 48,8 166,6 53,1 N/D

PM2.5 0,0 17,0 10,5 0,4 10,5 0,0 N/D

Total 2016 279,4 41.174,5 78.498,8 1.915,4 4.471,6 2.078,4 N/D

2017

SO2 1,7 32.531,9 36.195,7 10,6 2.477,2 11,5 N/D

NOX 260,1 5.213,5 3.773,5 1.577,8 1.630,7 1.716,9 N/D

COT 9,9 98,3 84,1 59,8 20,4 65,1 N/D

COV 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 N/D

CO 35,9 624,0 362,9 217,6 252,0 236,8 N/D

NH3 0,0 93,9 58,0 0,0 37,7 0,0 N/D

PM10 8,1 1.866,2 2.027,1 49,0 171,4 53,3 N/D

PM2.5 0,0 15,1 2,2 0,0 10,8 0,0 N/D

Total 2017 315,7 40.442,9 42.503,5 1.914,9 4.600,2 2.083,7 N/D

Total de emisiones (Tn)

2.706,6 446.249,3 842.497,2 39.646,8 42.079,3 19.703,6 N/D

Porcentaje 0,2% 32,0% 60,5% 2,8% 3,0% 1,4% N/D

99% 1%

Continuación…

Page 88: CUANTIFICACIÓN DE LAS EMISIONES DE GASES CRITERIO …

66

ANEXO E. DATOS DE LOS PROMEDIOS Y DATOS DE RANGO

Actividad Económica/Año

AÑO DATOS DE PROMEDIOS DATOS DE RANGO

2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 Promedio LC LCS LCI Rango LC LCS LCI

(D) Centrales Eléctricas

60.181,75

72.019,66

77.404,13

84.115,16

97.795,84

107.972,88

115.908,23

106.097,27

78.498,81

42.503,45

84.249,72

19.898,32

24.291,54

15.505,11

73.404,78

14.263,68

25.343,71

3.183,65

(C) Consumo Propio

22.345,06

21.462,81

19.459,57

20.850,04

21.211,11

19.470,97

19.470,94

15.512,96

19.058,29

18.498,67

19.734,04

19.898,32

24.291,54

15.505,11

6.832,10

14.263,68

25.343,71

3.183,65

(C) Industria 23.881,

59 23.515,

30 24.656,

96 25.415,

90 26.251,

15 28.191,

26 28.186,

07 24.750,

20 22.116,

21 21.944,

23 24890,8

867 19.898,

32 24.291,

54 15.505,

11 6.247,0

3 14.263,

68 25.343,

71 3.183,

65

(-) Residencial 1.711,2

9 1.777,4

4 1.838,3

0 1.907,2

7 1.973,2

6 2.110,6

0 2.110,3

3 2.113,0

2 2.078,4

1 2.083,6

8 1970,35

904 19.898,

32 24.291,

54 15.505,

11 401,73

14.263,68

25.343,71

3.183,65

(G) Comercial, Ser.Pub

3.572,71

3.664,69

3.840,98

4.140,81

4.293,66

4.482,60

4.469,34

4.542,63

4.471,60

4.600,25

4207,92848

19.898,32

24.291,54

15.505,11

1.027,53

14.263,68

25.343,71

3.183,65

(B) Agro, Pesca, Miner

182,82 205,64 230,42 256,26 286,24 317,12 316,97 316,02 279,39 315,68 270,655

611 19.898,

32 24.291,

54 15.505,

11 134,30

14.263,68

25.343,71

3.183,65

(F) Construcción, Otr

3.894,51

4.089,95

2.869,41

3.236,28

3.384,93

2.485,88

13.713,16

2.142,48

1.915,38

1.914,88

3.964,68 19.898,

32 24.291,

54 15.505,

11 11.798,

29 14.263,

68 25.343,

71 3.183,

65