SAN JOSÉ, COSTA RICA

JUNIO DE 2005

El Impacto Ambiental de la Revisión Técnica Vehicular:

Su aporte en el control de emisiones vehiculares

contaminantes Estudio realizado para el Gran Área Metropolitana

Periodo 2003-2005

Coordinan:Coordinan:

CONVENIO COSTARRICENSE-ALEMÁN

DE COOPERACIÓN TÉCNICA

PROYECTO AIRE LIMPIO SAN JOSÉ, 2a Fase Eje 1: El Vehículo Automotor y la Contaminación

Convenio Costarricense – Alemán de Cooperación Técnica

Proyecto Aire Limpio San José, Segunda Fase

El Impacto Ambiental de la Revisión Técnica Vehicular:

Su aporte en el control de emisiones vehiculares contaminantes.

Estudio realizado para Gran Área Metropolitana de Costa Rica

Periodo 2003-2005

Responsable:

Dr. Hermann Herz, Consultor de la Cooperación Técnica Alemana (GTZ) Con participación de:

Ing. Richard Feldt, Consultor Local de GTZ Ing. Jorge Vargas, Consejo de Transporte Público (CTP), Ministerio de Obras Públicas y Transportes (MOPT) M.Sc. Rodrigo Vargas, Instituto de Estudios Sociales en Población (IDESPO) Universidad Nacional (UNA) Ing. Federico Corrales, Asesor Principal Local, Proyecto Aire Limpio San José (GTZ)

El Proyecto Aire Limpio San José (ALSJ) es un esfuerzo interinstitucional en que participan, además del Ministerio de Obras Públicas y Transportes y GTZ (Cooperación Técnica Alemana), el Ministerio de Sa-lud, el Ministerio de Ambiente y Energía, el Ministerio de Educación Pública, la Defensoría de los Habi-tantes de la República, la Autoridad Reguladora de los Servicios Públicos, la Caja Costarricense del Se-guro Social, el Instituto Nacional de Aprendizaje, la Municipalidad de San José, la Universidad Nacional, la Universidad de Costa Rica, la Confederación Nacional de Asociaciones de Desarrollo Comunal, el Colegio de Periodistas, RITEVE/SyC y Swisscontact.

2

Índice de Tablas ........................................................................................................... 4

Índice de Gráficos ........................................................................................................ 5

1. Resumen ............................................................................................................ 6

2. Agradecimientos ................................................................................................ 7

3. Antecedentes ..................................................................................................... 7

4. Hipótes s del estudioi

í

.......................................................................................... 7

5. Metodolog a ....................................................................................................... 8 5.1 Definición de grupos homogéneos de vehículos ...........................................................8 5.2 Análisis de las mediciones de la RTV ...........................................................................9

5.2.1 Monóxido de Carbono (CO)................................................................................ 9 5.2.2 Hidrocarburos (HC)) .......................................................................................... 9 5.2.3 Partículas (PM)................................................................................................ 10

5.3 Conversión de los resultados de las pruebas a emisiones cuantitativas totales ............. 10 5.3.1 Estimación de los factores de emisión .............................................................. 10 5.3.2 Estimación de la flota vehicular ........................................................................ 11 5.3.3 Estimación del consumo de gasolina ................................................................ 13

6. Análisis estadístico de las pruebas de la RTV .................................................. 14 6.1 Distribución del parque vehicular a gasolina según RTV ............................................. 14 6.2 Análisis de la pruebas de RTV................................................................................... 15

6.2.1 Resultados de las pruebas de monóxido de carbono ( CO)................................. 15 6.2.2 Resultados de las pruebas de Hidrocarburos (HC) ............................................. 16 6.2.3 Resultados de las pruebas de opacidad ............................................................ 17 6.2.4 Resumen de los promedios .............................................................................. 17

7. Estimación de las emisiones vehiculares en la GAM, año 2003....................... 18 7.1 Comparación de las emisiones vehiculares específicas................................................ 18 7.2 Emisiones anuales de la flota vehicular del año 2003 según escenarios ....................... 19

7.2.1 Caso "todos cumplen con las normas" .............................................................. 19 7.2.2 Caso "Emisiones evitadas por la RTV"............................................................... 20

8. Evaluación del Impacto Ambiental .................................................................. 21 8.1 Separación de los efectos: aspectos metodológicos.................................................... 21 8.2 Definición de escenarios para la separación............................................................... 22

8.2.1 Desarrollo de la actividad (consumo de gasolina) .............................................. 22 8.2.2 Desarrollo de la estructura del parque vehicular................................................ 23 8.2.3 Desarrollo de las emisiones específicas y grado de rechazo................................ 24 8.2.4 Resumen de los componentes de los escenarios ............................................... 25

8.3 Resultados de los escenarios .................................................................................... 26 8.3.1 Desarrollo básico entre 2003 y 2005 ................................................................ 27 8.3.2 Impacto ambiental del estricto cumplimiento de las normas .............................. 28 8.3.3 Impacto de la renovación de la flota vehicular .................................................. 28 8.3.4 Impacto de un mejor mantenimiento de la flota vehicular.................................. 29 8.3.5 Resumen de los impactos de la RTV................................................................. 29

8.4 Ahorro de combustible por el ajuste del proceso de combustión ................................. 30 8.5 El impacto ambiental de limitar la edad de vehículos importados ................................ 30

3

9. Perspectivas..................................................................................................... 31 9.1 Verificar la información utilizada ............................................................................... 31 9.2 Emisiones de partículas............................................................................................ 31 9.3 Emisiones de gases de invernadero .......................................................................... 32

Índice de Tablas

Tabla 5-1: Definición de la flota vehicular y los límites de emisión de los gases de escape.................9

Tabla 5-2: Distribución de los vehículos inspeccionados por región y tipo, año 2003....................... 12

Tabla 5-3: Número de vehículos equivalente a la flota de la GAM y nacional, año 2003. ................. 12

Tabla 5-4: Distribución del parque vehicular con gasolina en la GAM por año-modelo, año 2003 ..... 12

Tabla 5-5: Estimación de consumo de gasolina por tipo de vehículo, año 2003 .............................. 13 Tabla 6-1: Distribución porcentual de los automóviles y vehículos de carga liviana según grupos de

años del modelo vehicular (Mes de marzo de 2003, 2004 y 2005)................................. 14 Tabla 6-2: Niveles de aceptación o rechazo de la emisión de CO y HC según grupos de años de los

modelos vehiculares................................................................................................... 15 Tabla 6-3: Distribución del porcentaje promedio de emisión de CO de automóviles e intervalos de

confianza al 95% según aceptación o rechazo ............................................................. 15 Tabla 6-4: Distribución del promedio de emisión de HC (en ppm) de automóviles (Mes de marzo del

2003, 2004 y 2005).................................................................................................... 16

Tabla 6-5: Resumen valores promedio de vehículos "aceptados" y "rechazados" año 2003 ............. 18 Tabla 7-1: Emisiones de la flota vehicular gasolinera de 2003, caso "todos los vehículos cumplen con

la norma vigente (aceptados)" .................................................................................... 19

Tabla 8-1: Evolución de la flota vehicular entre 2003 y 2005......................................................... 23

Tabla 8-2: Distribución de la flota vehicular a gasolina en la GAM ................................................. 23

Tabla 8-3: Evolución de los promedios de las pruebas 2003, 2005 ................................................ 24

Tabla 8-4: Desarrollo del grado de rechazo de las pruebas 2003, 2005.......................................... 24

Tabla 8-5: Resumen de la composición de escenarios................................................................... 26

Tabla 8-6: Resumen de los resultados de los escenarios 2003 - 2005 ............................................ 26

Tabla 8-7: Resumen de los efectos de la RTV a las emisiones de CO y HC ..................................... 29

Tabla 8-8: Cálculo del ahorro de gasolina .................................................................................... 30

Tabla 9-1: Emisiones de gases de efecto invernadero de fuentes móviles, 1996 ............................ 32

4

Índice de Gráficos

Gráfico 5-1: Distribución Parque Vehicular Inspeccionado, 2003 ...................................................... 11

Gráfico 6-1: Distribución porcentual de los automóviles según grupos de años del modelo vehicular . 14

Gráfico 6-2: Resultados de las pruebas de automóviles y carga liviana por año-modelo y CO [%] ..... 16

Gráfico 6-3: Distribución de las pruebas de HC de automóviles y carga liviana, Marzo de 2005.......... 17 Gráfico 6-4: Distribución de las pruebas de vehículos diesel (autobuses) por su valor de opacidad,

Marzo 2003 ............................................................................................................... 17

Gráfico 7-1: Emisión de CO relativa de los vehículos, 2003.............................................................. 18

Gráfico 8-1: Estimación de la flota vehicular en la GAM, 2003 - 2005 ............................................... 22

Gráfico 8-2: Emisiones totales de CO en los escenarios ................................................................... 27

5

1. Resumen El estudio presenta un análisis cuantitativo de las emisiones del sector transporte (inventario de emisiones), como herramienta para evaluar impactos de medidas implementadas. En este sentido, trata de evaluar el impacto ambiental de la revisión técnica (RTV), es decir, estimar la reducción de las emisiones de contaminantes a la atmósfera. Tomando 94 mil pruebas realizadas por el ope-rador privado de la RTV entre marzo 2003 y marzo 2005, se han estimado factores de emisión para los contaminantes monóxido de carbono (CO) e hidrocarburos (HC) para automóviles y vehí-culos de carga liviana de diferentes años-modelo. Con la información derivada, y aplicando la me-todología de construir diferentes escenarios, resultó que se han reducido las emisiones de los dos contaminantes por razón de los siguientes tres efectos:

• Vehículos que sobrepasan la norma correspondiente en la prueba de gases de escape, deben regresar a revisión hasta que sus emisiones cumplan con la norma legalmente establecida. Si no hubiera la verificación, estos vehículos emitirían contaminantes con el valor correspondien-te a la primera prueba. La diferencia del valor de la prueba rechazada respecto a la norma in-dica estas emisiones evitadas. Gracias a esta, se evita, que las emisiones de CO sean un 67% más altas que lo normal.

• La verificación obligatoria anual resulta en un mejor mantenimiento de los vehículos y por lo tanto en una reducción del nivel promedio de las emisiones. Por este efecto se observa un mejoramiento del comportamiento de los sistemas de carburación y convertidores catalíticos, que evita emisiones adicionales de CO y HC de alrededor de 13% de lo normal.

• Por las molestias que ocasiona el frecuente rechazo en las pruebas de vehículos antiguos, la RTV motiva a los dueños a comprar modelos más nuevos; esto resulta en una renovación paulatina de la flota y así también en una reducción de las emisiones de aproximadamente 12% de lo normal.

Un alto contenido de CO en el gas de escape es indicador de una combustión ineficiente. Esta in-eficiencia resulta en un consumo mayor de gasolina. Si se ajusta el sistema de carburación para reducir las emisiones de CO, esto también significa un ahorro de gasolina. Estimaciones conserva-doras indican, que un ahorro de 15% es muy factible. Para los 23000 vehículos rechazados en un año, significa que ajustando su combustión, se puede ahorrar 4,7 millones de litros de gasolina, o 4,7 millones de USD. Esto representa un ahorro de aproximadamente 200 USD por vehículo contra unos 50 USD que debe invertir el propietario en la RTV y el afinamiento del vehículo.

Una limitación de la edad de los vehículos importados de 12 a 7 años resultaría en una moderniza-ción de la flota vehicular más acelerada. Tomando la estructura de la flota vehicular de 2005, el proyecto de reglamento actualmente en discusión, resultaría en una reducción de contaminantes de los 20000 vehículos importados de 75% para CO y 83% para HC.

Para fortalecer el análisis presentado, es recomendable verificar los parámetros de los escenarios, así como el consumo total de combustibles.

Por los altos costos sociales que resultan de la contaminación por partículas, será importante ex-tender el análisis a las emisiones de partículas de la flota vehicular. Para ello, será necesario refe-rirse a otros estudios e informaciones, porque la información disponible de la RTV no es adecuada para tal efecto.

6

Algunas medidas para reducir los contaminantes globales, tales como los gases de efecto de in-vernadero, también requieren de informaciones adicionales y métodos de cálculo diferentes. Las experiencias de otras áreas metropolitanas - como la Zona Metropolitana del Valle de México - podrían ser aplicadas en la GAM.

2. Agradecimientos

Este trabajo se realizó con la idea de mostrar la importancia de un sistema de evaluación del im-pacto de acciones, orientadas al mejoramiento de la calidad del aire. Para llegar a conclusiones sobre el impacto ambiental del sistema de control de las emisiones vehiculares dentro de la Revi-sión Técnica Vehicular (RTV), fue necesario analizar una gran cantidad de información de pruebas realizadas en el sistema actual. Esta información fue proporcionada por el consorcio Riteve/SyC, operador de la RTV en Costa Rica. Agradecemos su valiosa colaboración.

El obtener factores de emisión de la información disponible de las pruebas de revisión solo fue posible gracias a la colaboración del Director de Instrumentación de Políticas de la Secretaría del Medio Ambiente de la Ciudad de México, Ing. Sergio Zirath. A él y su grupo de profesionales agra-decemos su muy valiosa colaboración, lo que constituye un excelente ejemplo de la cooperación entre países de la región.

3. Antecedentes

El proyecto “Aire Limpio San José – ALSJ” tiene como objetivo principal apoyar el esfuerzo interins-titucional de reducir la contaminación del aire en la Gran Área Metropolitana – GAM. En vista de la contaminación del aire existente en la GAM, siempre se ha acentuado la importancia de establecer un sistema integral de la gestión de la calidad del aire, para que se analicen con profundidad las causas de la contaminación, se evalúen las opciones de mejoramiento, se implementen las medi-das necesarias y se monitoreen los impactos. El presente estudio es un primer paso en esta direc-ción, es decir, da un ejemplo de un análisis cuantitativo de las emisiones de un sector (inventario de emisiones) para evaluar impactos de medidas implementadas.

Entre otros, el proyecto ALSJ ha dado su asistencia al proceso de la modernización del sistema de la Revisión Técnica Vehicular (RTV), que entre otros incluye un sistema de inspección de las emi-siones de los vehículos. En este sentido, el siguiente análisis trata de evaluar el impacto ambiental de esta revisión técnica, es decir, estimar la reducción de las emisiones de contaminantes a la at-mósfera.

4. Hipótesis del estudio

La hipótesis de la investigación es, que se ha producido una reducción de las emisiones en los con-taminantes CO, HC y PM10 en toneladas por año, debido a los siguientes efectos:

7

1. Aquellos vehículos que sobrepasan la norma de emisiones en la prueba, deben regresar a revisión hasta que sus emisiones cumplan con ella. Si no existiera verificación, estos vehí-culos emitirían contaminantes con el valor correspondiente a su primera prueba, por lo menos durante un año completo. La diferencia del valor de la prueba rechazada respecto a la norma indica las emisiones evitadas.

2. La verificación obligatoria anual conlleva al ajuste de los sistemas de carburación, inyección y funcionamiento de los catalizadores catalíticos, por lo menos una vez al año1), resulta en un mejor mantenimiento de los vehículos y por lo tanto en una reducción del nivel prome-dio de las emisiones.

3. Los vehículos nuevos emiten muchísima menor cantidad de contaminantes que los modelos anteriores. Esto también está reflejado en la norma vigente, que distingue entre años mo-delos y valores máximos respectivos. Si la RTV motiva a los dueños a comprar modelos más nuevos, esto resultaría en una renovación paulatina de la flota y así también en una reducción de las emisiones.

4. Un alto contenido de CO en el gas de escape de vehículos sin convertidor catalítico es indi-cador de una combustión ineficiente. El ajuste del motor de los vehículos a la norma de emisiones CO significa un ahorro de combustible.

Con los datos de los resultados de las pruebas de RTV, proporcionados por el operador de ésta, para el mes de marzo de 2003, 2004 y 2005, fue posible estimar los efectos según el concepto metodológico indicado en el siguiente capítulo.

5. Metodología

Para estimar los efectos ambientales, se ha aplicado una metodología, que busca deducir del aná-lisis estadístico de las aprox. 94 mil pruebas una evolución de las emisiones específicas de los ve-hículos, medidas por el promedio de los resultados de las pruebas. Esta variación de promedios es la base de estimaciones sobre la variación de emisiones totales.

5.1 Definición de grupos homogéneos de vehículos

Para evaluar los efectos de la variación de emisiones con cambios encontrados en los promedios de emisiones para todo el parque vehicular, es necesario formar grupos homogéneos del total, es decir, grupos donde la variación del promedio de las pruebas solo representa una variación del funcionamiento del equipo y no características diferentes. Cada grupo debe tener características iguales o similares en lo que se refiere a sus:

• especificaciones técnicas, como motores a gasolina o diesel

• tipo de vehículos, como automóviles, carga liviana y autobuses

• separado por su grado de utilización, como taxis (con un recorrido mucho más alto que el grupo de automóviles correspondientes)

• edad, indicado por el año-modelo. Este indicador sirve para distinguir entre las diferentes normas que tienen que cumplir los vehículos

1) Vehículos del transporte público (autobuses, taxis) tienen que asistir dos veces al año a RTV.

8

La siguiente Tabla 5-1 muestra la definición de los grupos de vehículos y las normas vi-gentes que tienen que cumplir en la parte ambiental de la RTV.

Tabla 5-1: Definición de la flota vehicular y los límites de Emisión de los gases de escape

CO % = HC ppm = CO2 % = Opac. % =

Hasta 1989 4,5 R1990-1994 4,5 R1995-1998 2,0 R / 0,5 RA 350 R / 125 RA1999-2004 0,5 R/ 0,3 RA 125 R / 100 RA 10 R / 12 RA

Hasta 1989 4,5 R1990-1994 4,5 R1995-1998 2,0 R / 0,5 RA 350 R / 125 RA1099-2004 0,5 R/ 0,3 RA 125 R / 100 RA 12

Hasta 1994 4,5 R1995-1998 2,0 R / 0,5 RA 350 R / 125 RA1099-2004 0,5 R/ 0,3 RA 125 R / 100 RA 12

Diesel =1998 80Diesel =1999 70

Diesel =1998 80Diesel =1999 70

R ... RalentíRA ... Ralentí accelerado

Buses Servicio Especial

Automóviles a gasolina

Camionetas a gasolina

Taxis a gasolina

Buses de ruta

Vehículos

5.2 Análisis de las mediciones de la RTV

Para los grupos de vehículos se analizaron las casi 94 mil pruebas con métodos estadísticos para estimar los valores de los promedios de los resultados obtenidos de las mediciones. En la RTV ac-tual, se miden en el gas de escape los contaminantes CO, HC, CO2 y PM. 2)

5.2.1 Monóxido de Carbono (CO)

Para la concentración del CO en Vol.-% existen límites para cada grupo de vehículos a gasolina, con valores desde 4,5% para los vehículos hasta año-modelo 1994. A partir del año-modelo 1995 se exige un límite máximo de 2,0% en prueba ralentí y 0,5% en prueba ralentí acelerado. A partir del año-modelo 1999, estos límites bajaron a 0,5% y 0,3% respectivamente. 3)

5.2.2 Hidrocarburos (HC) El contenido de hidrocarburos (no quemados) en el gas de escape se mide en partes por millón (ppm). Según la Tabla 5-1, la reglamentación de emisiones máximas solo se hace para automóviles con una edad de menos de 10 años: en vehículos del año-modelo 1995-1998 no de-ben ser más de 350 ppm en ralentí o 125 ppm en ralentí acelerado; a partir del año 1999 estos límites máximos bajaron a 125 y 100 ppm, respectivamente.

2) Ver “Reglamento para el Control y Revisión Técnica de las emisiones de gases contaminantes producidas por Vehículos Auto-

motores”. Decreto Nº 28280 MOPT-MINAE-S 3) También ver Tabla 5-1

9

5.2.3 Partículas (PM) En vehículos diesel, la norma restringe la emisión de partículas, medida en % de opacidad. La nor-ma para autobuses restringe este valor a un 80% (hasta año-modelo 1998) y a 70% para los más nuevos.

5.3 Conversión de los resultados de las pruebas a emisiones cuantitativas totales

Con la información de las pruebas y sus promedios por grupo homogéneo de vehículos, se obtiene un valor del contenido del contaminante en el gas de escape, ya sea en % del volumen (en el caso de CO) o en % de la masa (en el caso del HC con ppm = partes por millón). Para los valores de opacidad no se ha encontrado una metodología de conversión del valor % o "K" a emisiones abso-lutas (gramos por litro) de PM. Por lo tanto, este estudio no evalúo las emisiones de PM.

Tomando en cuenta las condiciones físicas y químicas del proceso de la combustión interna, se pueden hacer estimaciones, que al final permiten calcular la emisión vehicular en valores de peso (toneladas por año). Esta estimación solo se puede hacer para vehículos de gasolina y su proceso de combustión interna para los gases CO, CO2 y HC.

La secuencia del cálculo para vehículos de gasolina es la siguiente:

1. De los valores del volumen-% (CO, CO2) y ppm (HC) se puede estimar los factores de emi-sión, es decir, las emisiones en gramos por litro de gasolina consumida. Este cálculo se ba-sa en las características químicas de la gasolina, como p.ej. su densidad y contenido de carbón. Con esto se hace un balance de masas: todo carbón de la gasolina que entra en el proceso de combustión, al final se encuentra en los componentes de gas (como CO, CO2 ó HC).

2. Se estima el consumo promedio de gasolina de cada tipo de vehículo (por ejemplo en km por litro) y

3. Se estima el recorrido anual de cada tipo de vehículo, y con ello se puede calcular

4. el consumo anual de gasolina por cada tipo de vehículo.

5. Tomando este consumo anual y el factor de emisión (ver 1.) se calculan las emisiones tota-les en toneladas por año, en 2003, 2004 y 2005 por tipo de vehículo, y año-modelo.

5.3.1 Estimación de los factores de emisión Para el cálculo del factor de emisión, es decir, la emisión por litro gasolina consumida, se aplica la siguiente ecuación:4)

4) Zirath, S., Director de Instrumentación de Políticas, Secretaría de Medio Ambiente del Distrito Federal, México:

conversación personal.

10

)(kg/mgasolina la de Densidad% engasolina la en carbón de FracciónFC

(g/l) CO NO, HC,:emisión deFactor EDonde

*)12/*())31/((

3

=

=

∗++=

=

ρ

ρ

P

HC PMFCQQcoQpEp

PM1 = Peso Molecular CO (=28)

PM2 = Peso Molecular HC (como propano=44)

1) Algoritmo de cálculo del contenido de CO2 :

El CO2 en Costa Rica se mide solo para vehículos del año-modelo a partir de 1999. Por tanto, no existen valores para vehículos anteriores. Para completar el balance de masas es inevitable estimar un valor del contenido CO2. Se ha aplicado la relación de CO2 en el gas de escape, tomando como hipótesis una combustión ideal. Según esta hipótesis, el contenido de CO2 se estima como:

CO2 [vol-%] = (21,53 - CO [vol-%]) / 1,4

Con 21,53 el vol-% del oxígeno en la atmósfera

2) Algoritmo de conversión de CO de [% en volumen] a [g/km]: Ep = (([CO]/[CO2])/(1+( [CO]/[CO2])+(3*(2.2*[HC]/10000)/[CO2])))*(FC*ρ /12)*PM1

3) Algoritmo de conversión de HC de [ppm] a [g/km]: Ep=((2.2*[HC]/10000)/[CO2])/(1+([CO]/[CO2])+(3*2.2*[HC]/10000)/[CO2]))*(FC*ρ/12)*PM2

con: [CO], [CO2], [HC] las concentraciones de los gases en vol-% o ppm respectivamente.

Gráfico 5-1: Distribución Parque Vehicular Inspeccionado, 2003

(Fuente: Riteve/SyC, Anuario 2003, p. 19)

5.3.2 Estimación de la flota vehicu-lar Para la estimación de las emisiones totales de los vehículos en la GAM es necesario estimar el número de vehículos en la región por tipo. Para tal cálculo, se ha tomado:

• la estructura relativa de los vehículos ins-peccionados en las 5 estaciones del con-cesionario de la RTV en la GAM, que se-gún su Anuario 2003 son unos 74,6% del total del país;

11

• la estructura entre los tipos de vehículos inspeccionados como se reporta en la misma publica-ción para el año 2003 (ver Gráfico 5-1 y Tabla 5-2): son 64,98% automóviles particulares, 2,73% taxis, 18,52% carga liviana, 3,25% autobuses y 10,5% otros.

Tomando esta distribución entre los tipos de vehículos a nivel nacional como base, se ha estimado el parque vehicular del año 2003 en la GAM, como se puede observar en la Tabla 5-4

Como número total del parque vehicular del año 2003 se ha tomado la cifra de 700 mil vehículos, de los cuales 522200 se encuen-tran en la GAM (75%, cifras redondeadas), ver Tabla 5-4.

Como se ha discutido anteriormente, esti-maciones de las emisiones CO, CO2 y HC solo se pueden hacer de vehículos a gasoli-

na. De los 522200 vehículos en la GAM, se estima un total de 366 mil con motores gasolina:

Tabla 5-2: Distribución de los vehículos por región y tipo inspeccionado, 2003

(Fuente: estimación MOPT/GTZ)

GAM NacionalAutomóviles gasolina 92,44% 92,44%Automóviles diesel

Automóvles total: 65,00%Taxis gasolina 92,44% 92,44%Taxis diesel

Taxis total 2,70% 2,70%Carga liviana gasolina 40,41% 40,41%carga liviana diesel

Carga liviana total 18,50% 18,50%Subtotal: Atom., liviana: Gasolina

Autobuses 3,25% 3,25%Otros 10,55% 10,55%

TOTAL: 74,60% 100,00%

PaqrámetrosEstimación de la flota vehicular

- 314600 automóviles, - 9300 taxis 5) y - 39000 carga liviana

Tabla 5-3: Distribución del parque vehicular con gasolina en la GAM por año-modelo, 2003

(Estimaciones: MOPT/GTZ)

% vehículos Autom. hasta 1989 53,8% 170 869Autom. 1990 - 1994 37,5% 119 100Autom. 1995 -1998 7,4% 23 502Autom. desde 1999 1,3% 4 129

Automóviles total 100,0% 317 600Taxis hasta 1994 91,3% 8 491Taxis 1995 -1998 7,4% 688Taxis desde 1999 1,3% 121

Taxi total 100,0% 9 300Carga liviana hasta 1989 72,9% 28 431Carga liviana 1990 - 1994 22,0% 8 580Carga liviana 1995 -1998 4,4% 1 716Carga liviana desde 1999 0,7% 273

Carga liviana total 100,0% 39 000

Vehículos gasolina TOTAL: 365 900

2003Distribución Flota gasolinera en la GAM por

Tabla 5-4: Número de vehículos a nivel de la GAM y nacional 2003

(Estimaciones: MOPT/GTZ)

2003

Automóviles gasolina 317 600 425 800 Automóviles diesel 26 000 34 800

Automóvles total: 343 600 460 600 Taxis gasolina 9 300 12 500 Taxis diesel 800 1 000

Taxis total 10 100 13 500 Carga liviana gasolina 39 000 52 300 carga liviana diesel 57 600 77 200

Carga liviana total 96 600 129 500 Subtotal: Atom., liviana: Gasolina 366 000 490 600

Autobuses 17 000 22 800 Otros 54 900 73 600

TOTAL: 522 200 700 000

Estimación de la flota vehicular:valores rondeados GAM Nacional

5) Para el número de taxis se ha tomado en cuenta un límite de 13400 concesiones a nivel nacional. Este número de

taxis se toma como constante en el futuro (2004, 2005).

12

Tomando los resultados de las pruebas de marzo 2003 de la RTV, se ha calculado la distribución de los vehículos por su diferente grupo de año-modelo en la GAM para 2003 (ver Tabla 5-3). 6)

De esta distribución se puede observar la gran participación de vehículos viejos, es decir, con una edad de más de 15 años ("hasta 1989": más que la mitad del total de los automóviles (53,8% o casi 171 mil) y casi 73% de carga liviana).

5.3.3 Estimación del consumo de gasolina Para el cálculo de las emisiones se requiere el consumo de gasolina de la flota vehicular corres-pondiente. Por lo tanto, se ha estimado el recorrido anual de los diferentes tipos de vehículos y su rendimiento en la siguiente manera (ver Tabla 5-5):7)

Tabla 5-5: Estimación de consumo de gasolina por tipo de vehículo, año 2003 (Estimaciones: MOPT/GTZ)

Rendi-miento

Número vehículos

Consumo Total

km/día días / año km/ año km/l [m3/año]Autom. hasta 1989 33 313 10 329 10,17 170 869 173 540 Autom. 1990 - 1994 33 313 10 329 11,18 119 100 110 034 Autom. 1995 -1998 33 313 10 329 11,15 23 502 21 772 Autom. desde 1999 33 313 10 329 11,15 4 129 3 825

Automóviles total 317 600 309 171 Taxis hasta 1994 180 320 57 600 11,18 8 491 43 746 Taxis 1995 -1998 180 320 57 600 11,15 688 3 555 Taxis desde 1999 180 320 57 600 11,15 121 625

Taxi total 9 300 47 925 Carga liviana hasta 1989 60 313 18 780 8,03 28 431 66 492 Carga liviana 1990 - 1994 60 313 18 780 8,35 8 580 19 297 Carga liviana 1995 -1998 60 313 18 780 8,30 1 716 3 883 Carga liviana desde 1999 60 313 18 780 8,30 273 618

Carga liviana total 39 000 90 290 365 900 447 387

2003Recorido

• Un automóvil particular tiene un recorrido de 33 km por día, un automóvil utilizado como taxi de 180 km/día y un vehículo de carga liviana de 60 km/día. 8)

• Automóviles particulares y vehículos de carga liviana se utilizan 313 días del año, taxis 320 días.

6) La diferencia en el total de vehículos (366 000 y 365 900, respectivamente) viene del redondeo. 7) Excepto la información de taxis, estas estimaciones se han tomado de estudios realizados por la GTZ en la Zona

Metropolitana del Valle de México, ver: Kemmerer, M.: Strategies to Improve the Air Quality in the México City Metropolitan Area. Darmstadt, México, 2001.

8) Respecto a taxis: Programa de Investigación en Desarrollo Urbano Sostenible-ProDUS: "Determinación de la De-manda de Taxis en el GAM".

13

• El rendimiento de los vehículos se estima con alrededor de 10 km por litro para automóvi-les, mejorándose ligeramente con modelos más nuevos hasta 11,5 km. Los de carga liviana tienen un rendimiento menor con 8,03 km hasta 8,30 km.

Se puede observar, que en 2003 se estima un consumo total de gasolina en la GAM de casi 487 millones de metros cúbicos. Para el año 2004, Recope reporta una venta total de 521 mil m3 en las 141 estaciones de la GAM. 9))

6. Análisis estadístico de las pruebas de la RTV

6.1 Distribución del parque vehicular a gasolina según RTV

Se analizaron casi 94000 datos de las pruebas de RTV en las 5 estaciones de revisión de la GAM en los meses marzo de 2004, 2004 y 2005. La distribución de las pruebas da los automóviles y carga liviana a gasolina, diferenciadas por año-modelo, se encuentra en la Tabla 6-1. 10)

La predominancia de vehículos con más de 15 años (hasta el año 1989) se pue-de ver en el Gráfico 5-1. Pero también se observa la renovación de la flota vehicular entre los años 2003 y 2005: entre marzo 2003 y marzo 2005 la par-ticipación de automóviles con año-modelo hasta 1989 bajó de un 53,8% a un 41,8% de la flota. Y la participación de los modelos nuevos (a partir de 1999) creció de un 1,3% a 7,5%. Como se va a demostrar más adelante, esta renovación de la flota tiene un impacto importante en la reducción de la con-taminación del aire.

9) Consulta personal con Recope, Mayo 2005

Tabla 6-1: Distribución porcentual de los automóviles y las camionetas según grupos de años del modelo vehicular (Mes de marzo de 2003, 2004 y 2005)

(fuente: Vargas, cuadro 1)

Gráfico 6-1: Distribución porcentual de los automóviles según grupos de años del modelo vehicular

(fuente: Vargas, gráfico 1)

10) El análisis estadístico fue elaborado por el M.Sc. Rodrigo Vargas, Investigador del Instituto de Estudios Sociales en Población de la UNA. Puede consultarse el reporte completo: "Evaluación estadística de los datos provenientes de las mediciones de la Revisión Técnica Vehicular (RTV)", mayo 2005

14

6.2 Análisis de las pruebas de RTV El objetivo principal fue calcular un promedio representativo de las emisiones medidas en las pruebas de RTV. A parte del tipo de vehículo y año-modelo fue necesario separar las pruebas don-de el vehículo cumplió con las normas vigentes, es decir fue aprobado. Por otra parte había prue-bas, donde las emisiones sobrepasaron los límites máximos y por esto fueron rechazados. La Tabla 6-2 presenta los valores y límites que resultan en aceptación o rechazo de las pruebas.

6.2.1 Resultados de las pruebas de monóxido de carbono (CO) Los promedios para automóviles - resultado del análisis estadístico - se encuentran en la Tabla 6-3. 11) Debajo de cada valor promedio se ha incluido el intervalo de confianza del 95% para ese valor: El intervalo de confianza en mención viene a asegurar que, con un 95% de confianza, el valor del promedio que se reporta se encuentra dentro de un valor máximo y mínimo específico y representa a la distribución. Por ejemplo, se reporta que en marzo de 2003, para los vehículos hasta 1989, el valor promedio para CO es de 1.29%. En este caso, el intervalo del confianza del 95% indica que con una confianza del 95% este valor (1.29%) podría variar entre un límite míni-mo de 1.27% y uno máximo de 1.31%, que representa a la distribución y, por lo tanto, ese es el valor que debe tomarse.

Tabla 6-2: Niveles de aceptación o rechazo de la emisión de CO y HC según grupos de años de los modelos vehiculares

(fuente: Vargas, cuadro 2)

Tabla 6-3: Distribución del porcentaje promedio de emisión de CO de automóviles e intervalos de confianza al 95% según aceptación o rechazo

(fuente: Vargas, cuadro 9)

11) Todos los valores de los promedios para CO de los vehículos de carga liviana se encuentran en el reporte: Vargas,

cuadro 10

15

Como se puede observar en el Gráfico 6-2, muchos de los vehículos no cumplen con la norma corres-pondiente, por lo menos en su pri-mera prueba (ver área marcada con línea verde). El valor promedio de automóviles, año-modelo hasta 1989 para los que fueron aceptados es 1,29% en marzo 2003 y 1,18% en marzo 2005. El valor correspon-diente de las pruebas rechazadas es 7,13 en 2003 y 7,31 en 2005.

El gran número de vehículos que no pasan las pruebas y la gran diferen-cia entre las normas existentes y sus emisiones (más de 5 veces más que lo permitido en 2003), resulta en una gran contaminación del aire. La existencia de la revisión ambien-tal en la RTV garantiza, que estos vehículos mejoren sus sistemas y cumplan con la norma existente (ver 1ª hipótesis, cap. 4)

6.2.2 Resultados de las pruebas de Hidrocarburos (HC) La norma exige un límite máximo de emisiones de Hidrocarburos (HC) solo para vehículos del año-modelo a partir de 1995 de 325 ppm y 125 ppm a partir de 1999 (ver Tabla 5-1). El análi-sis estadístico ha demostrado, que los vehículos que cumplen con la norma (aceptados) tienen en promedio valores alrededor de 80 y 40 ppm respectivamente. Los que no cumplen con la norma tienen valores muy altos, como 550 o 250 ppm respectivamente (ver Tabla 6-4), que son casi 7 veces el valor permitido.

Es evidente, que solo una fracción menor de los vehículos cumple con las normas, porque estas normas solo se aplican para un 10% de los vehículos (ver distribución de la flota por año-modelo, Tabla 5-3).

Lo que parece importante, es el nivel de contaminación que tienen los vehículos del año 1994 y anteriores (ver Gráfico 6-3).

Gráfico 6-2: Resultados de las pruebas de automóviles y carga liviana por año-modelo y CO [%]

Tabla 6-4: Distribución de las emisiones promedio HC (en ppm) de automóviles (Mes de marzo de 2003, 2004 y 2005)

(fuente: Vargas, cuadro 11)

16

Estos vehículos con mayor edad (año-modelo antes 1995) se caracterizan por sus muy altos valores de emisiones de HC (en promedio 380 ppm para automóviles y 470 ppm para carga liviana). Son vehí-culos sin convertidor catalítico y no res-tringidos por una norma. En el caso de un retrofit de vehículos viejos con converti-dores, se puede esperar una reducción enorme de las emisiones de HC.

Gráfico 6-3: Distribución de las pruebas de HC de automóviles y carga liviana, marzo 2005

(fuente: Vargas)

6.2.3 Resultados de las pruebas de opacidad La opacidad del gas de escape se mide en vehículos diesel y corresponde a las partículas emitidas (PM). Sobre el pro-blema de medir la contaminación de es-tos vehículos se ha discutido mucho. La metodología de medir las emisiones (p.ej. en ralentí o ralentí acelerado) no es muy precisa y por lo tanto no garanti-zan un control objetivo.

Lamentablemente, también en el banco de datos del operador de la RTV hay inconsistencias. 12)

Como se puede observar en el Gráfico 6-4, de los vehículos diesel (autobuses) muchos cumplen con la norma de 70% o 80% respectivamente.

6.2.4 Resumen de los promedios Tomando en cuenta estos promedios y la estimación teórica del contenido de CO2 en los gases de escape (ver capítulo

5.3.1), la siguiente Tabla 6-5 da un resumen de todos los valores de las pruebas aceptadas y re-chazadas del año 2003, como resulta del análisis estadístico.

Gráfico 6-4: Distribución de las pruebas de vehí-culos diesel (autobuses) por su valor de opacidad, Marzo 2003

(fuente: Vargas)

12) La norma habla de una opacidad máxima en % que tiene que cumplir el vehículo diesel, en la RTV se mide el valor

"k", que tiene rango entre 0 y 10.

17

Tabla 6-5: Resumen de valores promedio de vehículos "aceptados" y "rechazados" año 2003

7. Estimación de las emisiones vehiculares en la GAM, año 2003

7.1 Comparación de las emisiones vehiculares especificas Tomando en cuenta la metodología de cálculo de las emisiones específicas de los vehículos (ver capítulo 5) y los resultados del análisis estadístico de las mediciones de la RTV de los años 2003, 2004 y 2005 (ver capítulo 6), es posible estimar las emisiones específicas de los vehículos, diferenciados por tipo de vehícu-lo y año-modelo.

Gráfico 7-1: Emisión CO relativa de los vehículos, 2003

(Estimación MOPT/GTZ)

Una comparación relativa de la contamina-ción con monóxido de carbono (CO) se puede observar en el Gráfico 7-1. Se ha tomado la emisión de CO de un automóvil particular del último modelo como 1, y se comparan los valores de los demás vehícu-los en relación a este valor:

• un automóvil particular viejo (hasta de 1989) tiene emisiones 5 veces mayores que un vehículo nuevo.

• por sus altos recorridos, los taxis emi-ten una cantidad muy alta de CO, hasta casi 30 veces más, si tienen una edad de más de 10 años.

• Carga liviana por su rendimiento reducido y recorrido mayor tienen una contaminación alta, entre 2 y 3 veces más que los automóviles particulares.

18

7.2 Emisiones anuales de la flota vehicular del año 2003 según escenarios

7.2.1 Caso "todos cumplen con las normas" Con los factores de emisión de las pruebas aceptadas y el consumo de gasolina respectivo de la flota vehicular (automóviles y carga liviana) se calculan las emisiones totales del año. La Tabla 7-1 presenta este cálculo en detalle, tomando como un caso que "todos los vehículos cumplen con las normas correspondientes", es decir, tienen como emisiones los valores resultantes del aná-lisis estadístico como promedio representativo:

• Con las fórmulas presentadas anteriormente, se calcula el factor de emisión de los promedios de las medidas, que determina la emisión en gramos por litro de gasolina consumida. Porejemplo: un automóvil de año-modelo antes de 1989 tiene una emisión de CO en la prueba de 1,29 vol % (Tabla 6-5). El factor de emisión correspondiente se calcula como 132,0 gramos por litro de gasolina consumida (ver Tabla 7-1)

-

-

• El consumo anual total de gasolina de la flota vehicular en la GAM corresponde con 447387 m3 a la estimación presentada en la Tabla 5-5. Por ejemplo: para todos los automóviles del año-modelo antes de 1989 se ha estimado un consumo de gasolina de 173540 m3 (ver Tabla 5 5)

• La multiplicación del consumo de gasolina anual con el factor de emisión resulta en la emisión anual por cada grupo de vehículo y contaminante. Por ejemplo: para todos los automóviles del año-modelo antes de 1989 se calcula una emisión de 22900 toneladas de CO en el año 2003.

• En total, la flota vehicular emite unos 46564 toneladas de monóxido de carbono (CO), 5822 toneladas de hidrocarburos (HC) y 1,1 millón de toneladas de dióxido de carbono (CO2).

Tabla 7-1: Emisiones de la flota vehicular gasolinera de 2003, caso "todos los vehículos cumplen con la norma vigente (aceptados)"

(Fuente: estimación MOPT/GTZ)

19

7.2.2 Caso "Emisiones evitadas por la RTV" Para estimar el efecto directo de la RTV en las emisiones se asume, que todos los vehículos que sobrepasan la norma respectiva en la (primera) prueba (rechazados), no siguen contaminando con el valor alto de emisión que se ha calculado como el promedio de los vehículos rechazados, pero mejoran el sistema de carburación y/o el convertidor catalítico para que después (en pruebas si-guientes) cumplan con la norma, es decir, emiten lo que se ha calculado como el promedio de los vehículos aceptados. Del análisis estadístico se conoce cuantos vehículos de cada grupo fueron rechazados. En este sentido corresponde el "grado de rechazo" de la Tabla 7-2 a este cantidad de vehículos por cada grupo y contaminante. Po ejemplo r :

, t

;

-

• un automóvil de año-modelo antes de 1989, que cumple con la norma (aceptado en la prueba) tiene una emisión de CO de 1,29 vol-% (ver Tabla 6-5).

• para estos en el caso de que todos sean "acep ados" se calcula una emisión de 22900 to-neladas de CO en el año 2003;

• los automóviles rechazados en promedio tienen una emisión de 7,13 vol-% (ver Tabla 6-5), es decir, un 5,84 vol-% más que un vehículo aceptado;

• según el análisis estadístico, 13,3 % de los vehículos fueron rechazados (en su primera prueba), ver la Tabla 7-2

• estos 13,3% de vehículos consumen la cantidad de gasolina correspondiente: 13,3% de los 173540 m3 (ver Tabla 5 5), o sea: 23081 m3

• tomando la diferencia de los factores de emisión, la emisión de CO evitada se calcula como 12172 toneladas por año.

Tabla 7-2: Cálculo de las emisiones evitadas por la RTV, 2003

20

Según este concepto, en el año 2003, la RTV ha evitado la emisión de 23761 toneladas de CO, es decir, sin la RTV las emisiones totales se estiman como:

• 46564 [t/año] de los vehículos aceptados (ver Tabla 7-2), más los

• 23761 [t/año] adicionales de los vehículos rechazados, es decir:

• un total de 70325 [t/año].

Significa, que por la RTV se ha reducido la contaminación por CO de 70325 a 46564 toneladas, lo que corresponde a una reducción de 34%.

8. Evaluación del Impacto Ambiental

Utilizando el esquema de la estimación de las emisiones de monóxido de carbono (CO), hidrocar-buros (HC) y dióxido de carbono (CO2) desarrollado y explicado en detalle en los capítulos anterio-res, es posible hacer una estimación del impacto ambiental que tiene la revisión técnica. En conse-cuencia, se ha estimado la reducción de las emisiones de contaminantes a la atmósfera, que resul-ta de diferentes efectos, como:

1. Vehículos que sobrepasan la norma en la prueba, deben regresar a revisión hasta que sus emisiones cumplan con la norma legalmente establecida. Si no existiera verificación, estos vehículos emitirían contaminantes con el valor correspondiente a la primera prueba por lo menos durante un año completo. La diferencia del valor de la prueba rechazada respecto a la norma indica estas emisiones evitadas.

2. La verificación obligatoria anual y por ello la obligatoriedad del ajuste de estos sistemas de carburación, inyección y funcionamiento de los catalizadores catalíticos, por lo menos una vez al año, resulta en un mejor mantenimiento de los vehículos y por lo tanto en una re-ducción del nivel promedio de las emisiones.

3. Vehículos nuevos emiten significativamente menos que los modelos anteriores. (Esto tam-bién está reflejado en la norma, que distingue entre años modelos y valores máximos res-pectivos). Si la RTV motiva a los dueños a comprar modelos más nuevos, esto resultaría en una renovación de la flota y así también en una reducción de las emisiones.

4. Un alto contenido de CO en el gas de escape de vehículos sin convertidor catalítico es un indicador de una combustión ineficiente. El ajuste del motor de los vehículos a la norma de emisiones CO significa un ahorro de combustible.

8.1 Separación de los efectos: aspectos metodológicos

Para la estimación del impacto, se ha aplicado la metodología de una "separación" de los efectos de las emisiones totales. Este método busca separar los diferentes efectos que determinan la can-tidad de emisiones. En el caso de las emisiones, existen tres efectos:

• la actividad de la contaminación, que en este caso son el número de vehículos, los kiló-metros recorridos por los vehículos, su rendimiento y al final su correspondiente consumo de gasolina. Es evidente, que cuanto más consumo de gasolina hay en un año, mayor con-taminación habrá.

• la estructura del parque vehicular, es decir, la proporción de vehículos en los grupos de año-modelo. Un cambio de esta estructura tiene un efecto sobre la contaminación total, aunque no habrá cambios técnicos.

21

• las emisiones específicas de los vehículos, es decir, su tecnología aplicada y estado de mantenimiento.

Las emisiones anuales totales son el resultado de una multiplicación de los tres efectos. Para sepa-rar el impacto, que tiene uno de los tres efectos al total de las emisiones, solo se cambia una de las tres variables (por ejemplo las emisiones específicas del año 2003 y 2005), manteniendo las demás variables inalteradas ("ceteris paribus"). La diferencia encontrada en los dos totales se asig-na como efecto del cambio de la variable alterada.

Por la multiplicación de los tres efectos, este proceso de separación no llega a un resultado incon-fundible: sumando todos los efectos no resulta el valor original, pero existe un elemento restante (positivo o negativo). Sobre el tratamiento de este restante en los análisis de separación se ha discutido mucho13). Una solución simple es no tomar en cuenta este restante: es la metodología aplicada en este estudio.

8.2 Definición de escenarios para la separación

Es necesario traducir las hipótesis del análisis en diferentes escenarios del cálculo de las emisiones totales, de los cuales por sustracción se obtiene la separación del efecto deseado. Estos escenarios se han compuesto tomando en cuenta los tres efectos mencionados arriba: actividad, estructura y emisión específica.

8.2.1 Desarrollo de la actividad (consumo de gasolina) Partiendo de que no se ha alterado entre 2003 y 2005 el recorrido anual de los vehículos ni su rendi-miento, el consumo de gasolina es solo dependiente del número de vehículos. El crecimiento de la flota vehicular entre 2003 y 2005 se ha estimado como un 7% anual, resultando en un crecimiento de los vehí-culos en la GAM de 522000 a 597000 (ver Gráfico 8-1).

En el análisis del impacto solo se toman en cuenta los vehículos a gasolina, que se prevé crecer de 366000 a 417000. Teniendo el número de taxis a nivel nacional inalterado con 13500 (no se expiden más concesiones), se obtiene el número por catego-ría, como se presenta en la Tabla 8-1.

Gráfico 8-1: Estimación de la flota vehicular en la GAM, 2003 - 2005

13) Por ejemplo: Ang, B,W., F.Q. Zhang: A survey of index decomposition analysis in energy and environmental stud-

ies. ENERGY 25 (2000) 1149 - 1176.

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8.2.2 Desarrollo de la estructura del parque vehicular Del análisis de los datos del operador de la RTV se obtiene la estructura del parque vehicular en lo que se refiere a los diferentes tipos de vehículos (automóviles particulares, taxis, carga liviana) y edad (grupos año-modelo). Como ya se ha indicado en el capítulo 6.1, se nota una renovación de la flota vehicular impresionante entre los dos años (ver Tabla 8-2).

Tabla 8-1: Evolución de la flota vehicular entre 2003 y 2005 Fuente: estimación MOPT/GTZ

Tabla 8-2: Distribución de la flota vehicular a gasolina en la GAM Fuente: datos Riteve Marzo 2003, 2004, 2005

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8.2.3 Desarrollo de las emisiones específicas y grado de rechazo Fue una parte importante del análisis estadístico de las 94000 pruebas de RTV, analizar los pro-medios de las emisiones medidas en los vehículos. Resumiendo la información encontrada (ver también Tabla 6-3 y Tabla 6-4) para las emisiones promedio de CO y HC respectivamente, se obtiene la evolución de los promedios, tanto de las pruebas aprobadas como rechazadas, lo que se muestra en la Tabla 8-3. Como se puede observar, los promedios de las pruebas aprobadas bajan entre 2003 y 2005: lo que confirma la hipótesis que por la RTV permanente, la condicion de los vehículos mejora paulatinamente. Solo en los valores de las pruebas rechazadas se encuentran algunos, donde se observa un incremento entre 2003 y 2005.

También del análisis estadístico resulta el grado de rechazo de los vehículos que se presentan en las pruebas de la RTV. Como se puede observar de la Tabla 8-4, bajó el grado entre los 2 años. Esto es conforme con la evolución de los promedios, donde también se puede observar un mejo-ramiento (disminución de los promedios).

Tabla 8-3: Evolución de los promedios de las pruebas 2003, 2005 Fuente: Vargas.

Tabla 8-4: Desarrollo del grado de rechazo de las pruebas 2003, 2005

Fuente: Vargas

24

8.2.4 Resumen de los componentes de los escenarios Para definir un escenario, se hace una composición de los diferentes efectos, siempre con el obje-tivo de evaluar cuantitativamente los impactos del desarrollo de los diferentes variables a las emi-siones totales. Según el esquema mencionado, son las siguientes tres variables:

1. la actividad (número total de vehículos)

2. estructura del parque vehicular

3. emisiones específicas y grado de rechazo.

Para la aclaración del impacto ambiental con el método de la separación, se han "compuesto" los siguientes escenarios:

1. Escenario Base 2003: representa la base de la situación del año 2003 y en paralelo la si-tuación de "no hay ninguna RTV" (con el número de vehículos, la estructura de la flota y los promedios del año 2003). Es evidente que esto no fue así: la RTV bajo el sistema nuevo se implementó en agosto de 2002 y anteriormente también había un control de las emisio-nes dentro del programa "Eco-marchamo". En vista de que solo se utilizó información de la RTV actual (banco de datos del operador de RTV), no fue posible extender la evaluación del impacto a esta situación anterior.

2. Escenario Base 2005: representa como "caso peor" la flota vehicular del año 2005 sin tener en cuenta ninguno de los efectos de la RTV (como la renovación de la flota vehicular o me-joramiento de las emisiones y grado de rechazo). Por tal efecto, combina el número de ve-hículos del año 2005 con la estructura y emisión específica del año 2003. Adicionalmente, se aplica en este "caso peor" la evaluación del efecto de los vehículos "rechazados" en la primera prueba (ver capítulo 7.2.2).

3. Escenario "Renovación": Para separar el efecto que tiene la renovación de la flota vehicular en las emisiones anuales del año 2005, se combina el número de vehículos del año 2005 con la estructura vehicular del año 2005, pero manteniendo todavía los promedios del año 2003. La diferencia entre "Base 2005" y "Renovación" se interpreta como el efecto de la renovación de la flota.

4. Escenario Mantenimiento: incluye también los promedios de emisiones específicas, encon-trados en el año 2005. En comparación al escenario "Renovación", la diferencia separa el efecto del mejoramiento de los factores de emisión.

5. Por la combinación de todos los efectos de la RTV en el año 2005, este último escenario "Mantenimiento" también se refiere al la situación "Real 2005". En comparación con el es-cenario "Base 2003" da una impresión sobre la evolución real de las emisiones entre los dos años.

La Tabla 8-5 resume la composición de las diferentes variables para los cuatro escenarios. La gra-dual sustitución de características del año 2005 al escenario Base 2003 (1° número de vehículos, 2° estructura flota, 3° factores de emisión) da la posibilidad de evaluar los impactos de la RTV con la metodología de separación.

25

Tabla 8-5: Resumen de la composición de escenarios

Actividad Estructura Emisiones Escenario Número

vehículos Flota vehicu-lar

Promedios de pruebas Grado de rechazo

Base 2003 2003 2003 2003 no calculado

Base 2005 2005 2003 2003 2003

Renovación flota 2005 2005 2003 no calculado

Mantenimiento 2005 2005 2005 no calculado

8.3 Resultados de los escenarios

En la Tabla 8-6, se encuentra un resumen de resultados del cálculo de las emisiones totales de los escenarios.

Tabla 8-6: Resumen de los resultados de los escenarios 2003 - 2005 Fuente: estimación MOPT-GTZ

Con esta información es posible efectuar la separación de los impactos ambientales, como se ha definido en la formulación de las hipótesis del estudio.

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8.3.1 Desarrollo básico entre 2003 y 2005 Para tener una impresión de la evolución real entre los dos años 2003 y 2005 se comparan los resultados del escenario "Base 2003" con el escenario de 2005, que incluye todos los efectos de la RTV, es el escenario "Mantenimiento" (o "Real 2005"). Según el resumen de estos dos resultados:

• creció el número de vehículos a gasolina en la GAM de 365900 a 417500, lo que representa un crecimiento de 7% p.a., o 14,1% en total. Este crecimiento se ha tomado como supues-to de la estimación respectiva (ver capítulo 5.3.2);

• el consumo anual de gasolina de la flota vehicular subió de 447387 m3 a 505265 m3, lo que representa un crecimiento de 12,9 %. Este crecimiento es menor que el crecimiento de la flota vehicular, como resultado de la creciente participación de vehículos nuevos y más efi-cientes.

• las emisiones de monóxido de carbono (CO) bajaron de un total de 46564 toneladas a solo 42178 toneladas, lo que significa una disminución de 9,4 %. Esta reducción de emisiones de CO resulta del conjunto de los efectos de estructura (mayor cantidad de vehículos nue-vos con bajas emisiones) y de los factores de emisión (como resultado de un mejor mante-nimiento de los vehículos y por lo tanto emisiones específicas más bajas).

• las emisiones de hidrocarburos (HC) tienen la misma tendencia, es decir, bajaron de unas 5822 a 5378 toneladas, representando una disminución de 7,6%.

Como resumen de la comparación, se puede concluir que aunque la flota vehicular creció durante los dos años un 14%, gracias a una mayor eficiencia de los vehículos nuevos y un mejor manteni-miento de estos, bajaron las emisiones tanto de CO como de HC.

En vista de que una disminución de CO de alrededor de 10% en las emisiones a nivel global de la GAM no es tan determinante, es poco probable asociar a ello un efecto directo sobre la calidad del aire (inmisiones), máxime que no se cuenta con una red de monitoreo.

Gráfico 8-2: Emisiones totales de CO en los escenarios

27

8.3.2 Impacto ambiental del estricto cumplimiento de las normas Los vehículos que sobrepasan la norma en la prueba (alrededor de 15% de las pruebas, ver Tabla 7-2), deben regresar a revisión hasta que sus emisiones cumplan con la norma establecida. Si no hubiera la verificación, estos vehículos emitirían contaminantes con el valor correspondiente a la primera prueba (rechazada). La diferencia del valor de la prueba rechazada respecto al promedio del factor de emisión correspondiente indica estas emisiones evitadas. 14)

Para evaluar este impacto de la RTV se han calculado estas emisiones adicionales para el escena-rio "Base 2005". En este escenario se toma en cuenta el número de vehículos de 2005, pero man-teniendo la estructura (de los grupos año-modelo) y emisiones específicas del año 2003 (ver des-cripción del escenario del capítulo 8.2.4). Según los resultados (ver Tabla 8-6), en este escenario las emisiones adicionales por rechazo se estiman en 27011 toneladas de CO y 51 toneladas de HC. Para el CO esto significa, que el total de emisiones hipotéticas del año 2005 es de 52855 más 27011 toneladas. La reducción de estas emisiones por concepto del estricto cumplimiento de la norma por medio de la RTV corresponde a 34% del total. La reducción de los HC es muy reducida porque la mayoría de los vehículos (año-modelo antes de 1995) no tienen que cumplir con ningu-na norma.

Concepto CO HC Escenario "Base 2005", emisión total [t/a] 79 866 6 632 - Reducción por cumplimiento de normas [t/a] - 27 011 - 51 [%] - 34% -0,7%

8.3.3 Impacto de la renovación de la flota vehicular Los vehículos nuevos emiten significativamente mucho menos que los modelos viejos, como se puede verificar en la comparación de las emisiones específicas de los diferentes grupos año-modelo (ver Tabla 8-3). Si la RTV motiva a los dueños a comprar modelos más nuevos, esto resul-taría en una renovación de la flota y así también en una reducción de las emisiones. Para una eva-luación de este efecto, el escenario "Renovación" utiliza los parámetros del escenario "Base 2005" (número de vehículos 2005, factores de emisión 2003), pero se aplica la estructura de los grupos año-modelo del año 2005 (ver Tabla 8-2).

Con emisiones de CO de 47357 toneladas y 5986 toneladas de HC, se han reducido las emisiones (en comparación al escenario "Base 2005") en 5499 o 595 toneladas, respectivamente, que co-rresponde a una reducción de 7% o 9%.

14) Sobre el método exacto del cálculo de las emisiones adicionales ver capítulo 7.2.2

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Concepto CO HC Escenario "Base 2005", emisión total [t/a] 79 866 6 632 - Reducción por renovación flota [t/a] - 5 499 - 595 [%] - 6,9% - 9,0%

8.3.4 Impacto de un mejor mantenimiento de la flota vehicular La verificación obligatoria anual y por ello la obligatoriedad del ajuste de estos sistemas de carbu-ración, inyección y funcionamiento de los catalizadores catalíticos, por lo menos una vez al año, resulta en un mejor mantenimiento de los vehículos y por lo tanto en una reducción de los prome-dios de las emisiones (ver Tabla 8-3). Este resulta en una reducción de 5179 toneladas de CO y 608 toneladas de HC.

Concepto CO HC Escenario "Base 2005", emisión total [t/a] 79 866 6 632 - Reducción por mejor mantenimiento [t/a] - 5 179 - 608 [%] - 6,5% - 9,2%

8.3.5 Resumen de los impactos de la RTV Acumulando los tres efectos de la RTV resulta, que gracias:

• a un estricto control de la norma sobre limites máximos de las emisiones vehiculares,

• al mejoramiento del comportamiento de los sistemas de carburación y convertidores catalí-ticos por la permanente revisión obligatoria y

• a una fuerte motivación de renovar y modernizar la flota vehicular

se evita la emisión de grandes cantidades de contaminantes. Tomando la situación actual como base, la RTV evita que las emisiones sean mayores: por el mejor mantenimiento y la renovación de la flota un 25% de CO o HC y por el rechazo de vehículos en la verificación de CO un 67% más (ver Tabla 8-7).

Tabla 8-7: Resumen de los efectos de la RTV a las emisiones de CO y HC

Concepto CO [t/a]

HC [t/a]

CO +-%

HC +-%

Escenario: "Real 2005" 42178 5378 100% 100% Reducción por mejor mantenimiento 5 180 608 12% 11% Reducción por renovación de la flota 5 498 595 13% 11% Escenario "Base 2005" 52 855 6 581 125% 122% Evitado por rechazo de prueba de CO 27 011 51 64% 1%

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8.4 Ahorro de combustible por ajuste del proceso de combustión

Un alto contenido de CO en el gas de escape es indicador de una combustión incompleta, es decir, ineficiente. Esta ineficiencia resulta en un consumo mayor de gasolina. Si se ajusta el sistema de carburación para reducir las emisiones de CO esto también significaría un ahorro de gasolina. Es-timaciones conservadoras indican, que es muy factible un ahorro de 15%.

Tomando este 15% como base, se puede estimar el ahorro de combustible del año 2005. Este cálculo se basa en el escenario "Mantenimiento" (o "caso mejor"), los grados de rechazo por las pruebas de CO y el consumo de gasolina del mismo año. En este escenario fueron rechazados unos 23000 vehículos, la mayoría de ellos con más de 20 años (casi 95% de vehículos año-modelo antes de 1995). Son justamente estos automóviles de tecnología vieja (carburación, sin converti-dor) los que emiten gran cantidad de CO, debido a su mal ajuste y por eso con un gran potencial de mejoramiento y ahorro de gasolina.

Como se puede observar en la Tabla 8-8, los 23000 vehículos rechazados consumen un total de 31348 m3 de gasolina. Ajus-tando su combustión, se puede ahorrar un 15% de esta canti-dad, es decir 4792 m3 o 4,7 mi-llones de litros. Con un precio de 1 USD por litro, este potencial representa un valor de 4,7 mi-llones de USD. Entre los 23000 vehículos, esto representa un ahorro de aproximadamente 200 USD por vehículo.

Tabla 8-8: Cálculo del ahorro de gasolina

Lo anterior significa que cada usuario ahorra 200 USD al año, contra unos 50 USD que debe invertir en la RTV y el afinamien-to.

8.5 El impacto ambiental de limitar la edad de vehículos importados

La norma actual permite la importación de vehículos hasta una edad de 12 años. Se discute ac-tualmente la posibilidad de limitar esta edad a 7 años. De los datos de RTV se conocen las emisio-nes específicas de vehículos por su agrupación de año-modelo para los años 2003 y 2005 (ver Tabla 8-3).

En el año 2004, de los 50000 vehículos importados, 20000 tenían una edad entre 8 y 12 años. 15)

Tomando la estructura de la flota vehicular de 2005, de los 20000 vehículos importados (automó-viles por ejemplo), se encuentran

15) fuente: La Nación, 6.5.05

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• 16000 en el grupo año-modelo 1990 – 1994, y

• 4000 en el grupo 1995 – 1998.

Considerando las características básicas de un automóvil (recorrido anual, rendimiento, factor de emisión), estos 20000 vehículos emitirían 750 toneladas de CO y 180 toneladas de HC.

La emisión equivalente de 20000 vehículos con una edad de hasta 7 años sería de 195 t CO y 30 t HC, respectivamente.

En consecuencia, esta iniciativa de reducción de la edad de importación de los vehículos usados, resultaría en una reducción de gases contaminantes de 555 t CO (-75%) y 150 t HC (-83%).

9. Perspectivas

El presente estudio tiene más un carácter demostrativo que el de una investigación completa. Por limitaciones de tiempo se ha concentrado en dos aspectos: (i) desarrollar un análisis cuantitativo de un inventario de emisiones del sector transporte, y (ii) - como una demostración de una aplica-ción de este instrumento - evaluar los impactos ambientales más importantes de la verificación técnica vehicular.

Con este trabajo se ha comprobado la factibilidad del método escogido. La disponibilidad limitada de información confiable obligó a que el análisis se restringiera a los aspectos ambientales de la contaminación de vehículos con gasolina y sus emisiones de monóxido de carbono (CO). Conside-rando su efecto perjudicial para la salud humana y la crítica situación de la calidad del aire en la GAM respecto a este contaminante, es importante profundizar y extender el análisis en algunos aspectos. Por lo tanto se recomienda seguir con las siguientes actividades, descritas a continua-ción:

9.1 Verificar la información utilizada

Para la estimación de la actividad del sector transporte (número de vehículos, recorrido anual, rendimiento: ver capítulo 8.2.1) se aplicó cuando fue necesario, información disponible de la situa-ción en la ciudad de México del año 2002. No se dispone de una verificación del consumo de gaso-lina total en la GAM (que es el parámetro directo que determina las emisiones) con información real del año 2003, 2004 o 2005. En el caso de tener una divergencia significativa del valor estima-do, sería necesario ajustar estos datos a la realidad.

9.2 Emisiones de partículas

El proyecto ALSJ ha contribuido a un análisis sobre el impacto de la concentración de partículas (PM) a la salud humana en la GAM. De este análisis resulta el gran daño asociado a la contamina-ción del aire: alrededor de 92 mil millones de colones en costos sociales que el sistema de salud tiene que asumir cada año por estos efectos (por cada 10 μ g/m3 de PM10), por lo que sería de gran interés tener una estimación de las fuentes de las emisiones del sector transporte, debido a que son los vehículos a diesel, los que más contaminan por sus emisiones de hollín.

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La información disponible del operador de la RTV no es satisfactoria para estimar las emisiones totales, porque no existe una metodología adecuada de convertir las mediciones en las pruebas de RTV (% opacidad o factor K) en un factor de emisión confiable (gramos PM por litro de combusti-ble). Por lo tanto es recomendable buscar información de otras fuentes, como por ejemplo de in-ventarios de emisiones de otras ciudades. 16 Con esta información disponible, se puede evaluar la relevancia que tiene la RTV en la reducción de estas emisiones.

9.3 Emisiones de gases de efecto invernadero

Las mediciones de los gases de efecto invernadero de los vehículos en la RTV se restringe al dióxi-do de carbono (CO2). Los datos sobre las emisiones medidas en las pruebas de RTV son muy esca-sos, porque la norma solo exige límites máximos para vehículos del año-modelo a partir del año 1999. Aparte, la información aportada por el operador de RTV no tenía confiabilidad suficiente por defectos en el banco de datos. Por lo tanto se ha aplicado un método de estimación de las emisio-nes de CO2 que asume una combustión ideal (ver capítulo 5.3.1).

Otra posibilidad para estimar las emisiones de CO2 es la aplicación de la metodología, que propone la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre Cambio Climático (UNFCCC) para las comunica-ciones nacionales. La primera comunicación de Costa Rica estimó las emisiones para el año 1996 como se puede apreciar en la Tabla 9-1. Para el CO2 un total de utilización de gasolina de 1348000 toneladas, que se puede comparar con las 1100000 toneladas del escenario "Base 2003" en la Tabla 8-6.

Tabla 9-1: Emisiones de gases invernaderos de fuentes móviles, 1996 Fuente: PRIMERA COMUNICACIÓN NACIONAL ANTE LA CONVENCIÓN, MARCO DE CAMBIO CLIMÁTICO, MINAE, 2000, Cuadro

3.4, pág. 23.

La metodología UNFCCC propone factores de emisión directamente vinculados al consumo del combustible, un parámetro que se ha estimado para el sector transporte. Por lo tanto, es factible estimar las emisiones totales de los gases, utilizando información muy detallada sobre el compor-tamiento de la flota vehicular. Con estos datos se podrían desarrollar los primeros conceptos de una reducción de las emisiones por medidas como (i) la renovación de la flota vehicular y (ii) el ajuste del sistema de combustión a una emisión óptima de CO (mayor eficiencia y por lo tanto menor consumo de gasolina). El potencial de reducir las emisiones de los gases de efecto inverna-dero - específicamente el CO2 - y así contribuir a una reducción del impacto al cambio climático con estas medidas es muy limitado, porque en general depende del consumo de combustibles; por

16) El inventario de la ciudad de México podría ser una fuente adecuada. Ver: Secretaría del Medio Ambiente del Distrito Federal

de México: Intentario de Emisiones de la ZMVM 2002. (http://www.sma.df.gob.mx/sma/)

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lo tanto, tecnologías "al final del tubo", como convertidores catalíticos, no son adecuadas, pues no tienen un efecto significativo. Para reducir este tipo de emisiones, son más importantes otras me-didas tales como cambiar la partición modal del transporte individual al transporte público o intro-ducir combustibles alternativos (p.e. gas natural, hidrógeno, electricidad de fuentes renovables, entre otros).

Una evaluación del potencial del sector transporte para la reducción de gases de efecto invernade-ro, requiere por lo tanto de sistemas de análisis diferentes. Se recomienda el modelo GEMIS, que se ha aplicado pare este tipo de estudios en la Zona Metropolitana del Valle de México. 17)

17) ver: Kemmerer, M.: Strategies to Improve the Air Quality in the México City Metropolitan Area. Darmstadt, Méxi-

co, 2001.

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