ANÁLISIS DE ESCENARIO PARA LA REDUCCION DE CO2 EN COLOMBIA DE ACUERDO CON LOS COMPROMISOS CON LA COP 21

JOSÉ ANDRES HERNANDEZ ARCE

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BUCARAMANGA FACULTAD DE INGENIERIAS

INGENIERIA EN ENERGIA BUCARAMANGA

2018

ANÁLISIS DE ESCENARIO PARA LA REDUCCION DE CO2 EN COLOMBIA DE ACUERDO CON LOS COMPROMISOS CON LA COP 21

JOSE ANDRES HERNANDEZ ARCE Trabajo de Grado para optar por el título de

INGENIERIO EN ENERGÍA

Director de Proyecto: LUIS EDUARDO JAIMES REATIGA – M.Sc.

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE BUCARAMANGA FACULTAD DE INGENIERIAS

INGENIERIA EN ENERGIA BUCARAMANGA

2018

NOTA DE ACEPTACIÓN

_________________________________________

_________________________________________

_________________________________________

________________________________________ Firma director

_______________________________________ Firma Calificador

AGRADECIMIENTOS

Agradezco a mi director de proyecto Luis Eduardo Jaimes Reatiga por su asesoría, apoyo y colaboración en el desarrollo de este trabajo, de igual manera al compañero Andrés Sánchez Ropero quien también fue partícipe necesario para el desarrollo del proyecto y la culminación.

Al Doctor Germán Oliveros Decano de la facultad de Ingeniería en Energía. A Dios por ayudarme y darme la fortaleza para culminar con éxito este proyecto.

A mis Padres porque ellos fueron quienes ayudaron a hacer esto posible.

Se extiende también gratitud a las entidades como el IDEAM y la UPME por facilitar la información necesaria respecto a los inventarios nacionales y planes de desarrollo en Colombia. En igual importancia a la universidad por haber permitido educarme en sus aulas y a todos los docentes y personas que hicieron parte del proceso de educación en la universidad.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1. Molécula del dióxido de carbono del CO2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Figura 2. Ciclo del carbono . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Figura 3. Grafica de ppm CO2 vs temperatura °C en el tiempo . . . . . . . . . . . . . . . .14

Figura 4. Diagrama de pastel sobre la contribución de los varios gases de efecto

invernadero tomados en cuenta por los protocolos sobre el cambio climático . . . .18

Figura 5. Potencial de calentamiento global de gases de efecto invernadero a una

escala de tiempo de 100 años . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Figura 6. Imagen del ozono . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

Figura 7. Como el ozono bloquea la radiación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

Figura 8. Como los clorofluorocarbonos (CFC) destruyen el ozono . . . . . . . . . . . . 27

Figura 9. Imagen del hueco en la capa de ozono creado por satélite . . . . . . . . . . 29

Figura 10. Inventario de emisión de CO2 en Colombia según el IDEAM . . . . . . . . 45

Figura 11. Inventario de emisión de CO2 en Colombia por sectores . . . . . . . . . . . 46

Figura 12. Escenario tendencial de emisiones y mitigación de CO2 en Colombia al

2030 según IDEAM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

Figura 13. Distribución histórica del consumo de energéticos en el sector

transporte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

Figura 14. Proyección de la canasta energética del sector transporte bajo el

escenario del cambio del parque automotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

Figura 15. Cambio del parque automotor a vehículos eléctricos (sin motos) . . . . . 52

Figura 16. Cambio del parque automotor a vehículos híbridos (sin motos) . . . . . . 53

Figura 17. Toneladas de CO2, reducidas acumuladas – Bus . . . . . . . . . . . . . . . . 54

Figura 18. Toneladas de CO2, reducidas acumuladas –Taxi . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

Figura 19. Toneladas de CO2, reducidas acumuladas –Utilitarios . . . . . . . . . . . . . 55

Figura 20. Contribución de reducción de CO2 de los escenarios de implementación

de la tecnología en buses, taxis o vehículos utilitarios – 2015 . . . . . . . . . . . . . . . . 56

LISTA DE TABLAS

Tabla 1. Informe de Evaluación del GIECC (Grupo Intergubernamental de expertos sobre el Cambio Climático), 1995 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

Tabla 2. Potencial de calentamiento global para algunos HFC según el reporte de valoración del IPCC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Tabla 3. Emisiones anuales por vehículo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

LISTA DE SÍMBOLOS Y ABREVIATURAS

CFC

CMD

CMNUCC

COP

EEA

FE

FNG

GEI

GFC

GLP

GNV

GWP

HFC

ICPC

IPCC

MDL

NDC

PFC

Clorofluorocarbonado

Centro Mundial de Datos

Convención Marco de las Naciones Unidas sobre Cambio Climático

Conferencia de las Partes

Agencia Ambiental Europea (inglés)

Factor Emisión

Fondo Nacional del Ganado

Gases Efecto Invernadero

Fondo Verde del Clima (inglés)

Gas Licuado del Petróleo

Gas Natural Vehicular

Potencial de Calentamiento Global (inglés)

Hidrofluorocarbonado

Instituto Colombiano de Productores de Cemento

Panel Intergubernamental de Cambio Climático (inglés)

Mecanismo de Desarrollo Limpio

Contribución Nacionalmente Determinada (inglés)

Perfluorocarbonado

CONTENIDO

INTRODUCCIÓN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

OBJETIVOS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

OBJETIVO GENERAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

OBJETIVOS ESPECÍFICOS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

1. MARCO TEÓRICO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.1. EL CO2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10

1.1.1. PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

1.1.2. EFECTOS SOBRE LA SALUD HUMANA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

1.2. EMISIONES DE CO2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

1.3. CAMBIO CLIMÁTICO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

1.3.1. CALENTAMIENTO GLOBAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

1.3.2. LLUVIA ÁCIDA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

1.3.3. HUECO EN LA CAPA DE OZONO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

1.4. COLOMBIA Y LA COP 21 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

1.4.1. POLÍTICA NORMATIVA NACIONAL SOBRE EL CAMBIO CLIMÁTICO . . 39

2. DESARROLLO DEL ANÁLISIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

2.1. ANÁLISIS INVENTARIO DE EMISIONES EN COLOMBIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

2.1.1. INVENTARIO Y ESCENARIO TENDENCIAL IDEAM . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

2.2. ANÁLISIS DE LOS AUTORES DE EMISIONES DE CO2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

2.2.1. SECTOR ENERGÉTICO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

2.2.2. SECTOR INDUSTRIAL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

2.2.3. AGRICULTURA, SERVICULTURA Y OTROS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

2.2.4. RESIDUOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . 50

2.3. ANÁLISIS ESCENARIO PARA MITIGACIÓN DE CO2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

2.4. ANALISIS DE RESULTADOS PARA EL ESCENARIO DE MITIGACION. . . . . . .57

3. CONCLUSIONES. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58

BIBLIOGRAFÍA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59

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INTRODUCCIÓN

Las emisiones de gases de efecto invernadero se han convertido en una preocupación mundial por el impacto tan fuerte que están teniendo en el ser humano a través de la destrucción de ecosistemas a causa de las constantes variaciones de temperatura en las últimas décadas, afectando así, todo nuestro entorno y generando en muchos casos fenómenos naturales que anteriormente no sucedían habitualmente.

Colombia, si bien no es uno de los protagonistas de acuerdo con el nivel de emisiones a nivel mundial ya que participa con menos del 1%, es un país con alta vulnerabilidad frente al cambio climático debido a sus características físicas, geográficas, económicas y sociales; además, dichas emisiones van creciendo exponencialmente por lo que el país ha adoptado una postura de cambio frente a la batalla contra el calentamiento global apostando a mitigar las emisiones en los próximos años.

En diciembre de 2015 Colombia se compromete oficialmente bajo la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el cambio climático y en particular a través de la Conferencia de las Partes (COP 21) en 2015 a reducir en un 20% las emisiones de gases de efecto invernadero en un escenario proyectado al año 2030. Así mismo, el país tiene un gran desafío por delante, un desafío que requiere la puesta en marchas de proyectos ambientales concretos que impacten fuertemente las emisiones por parte de los principales sectores contaminantes en Colombia, estrategias de implementación y políticas que permitan alcanzar la meta en el plazo establecido.

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OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Analizar posible escenario de mitigación que permita alcanzar la meta de reducción de CO2 para el 2030 en Colombia respecto al acuerdo de la COP 21.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS ❖ Analizar de emisiones de CO2 realizadas por Colombia y su proyección hasta el

año 2030. ❖ Identificar escenario de mitigación cambiando el parque automotor a vehículos

eléctricos e híbridos.

❖ Analizar la viabilidad del escenario de mitigación.

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1. MARCO TEÓRICO

1.1 EL CO2

El dióxido de carbono (CO2) es un gas incoloro, denso y poco reactivo, se encuentra siempre presente como producto de una combustión, especialmente mencionado junto con el monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrógeno (NO y NO2), siendo uno de gases que han contribuido y aún contribuyen a generar y potenciar el efecto invernadero.

1.1.1 PROPIEDADES FÍSICAS Y QUÍMICAS En la siguiente tabla se mencionarán las propiedades más específicas del CO2 como peso molecular y condiciones para su cambio de fase, pues ya se han mencionado sus características básicas de gas inodoro, incoloro, no inflamable y de alta estabilidad química.

Tabla 1. Propiedades del CO2

Fuente: Elaboración propia

Aunque el CO2 está siempre presente en su estado gaseoso a condiciones estándar haciendo esta su forma más común, bajo ciertas condiciones se puede obtener en estado líquido y sólido. Estado líquido. A bajas temperaturas y altas presiones el gas se licúa y tiene una densidad similar a la del agua. Por encima de 31ºC no se puede licuar a ninguna presión (temperatura crítica). El CO2 líquido sólo puede existir entre la temperatura

PROPIEDAD VALOR

Masa Molecular 44,01 g/mol

Gravedad Especifica 1,53 a 21 °C

Densidad Critica 468 kg/m^3

Concentración en el Aire

370,3*10^7 ppm

Estabilidad Alta

Solubilidad en agua 88 ml/100ml a 20°C

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crítica (31ºC) y la del punto triple (-56,6ºC), correspondiéndole las presiones de 74,5 bar y 4.2 bar respectivamente. Estado sólido. Al expansionarse a la atmósfera el CO2 líquido se solidifica en forma de nieve carbónica. Esta nieve se sublima (pasa a estado gaseoso directamente) a -78,5ºC. La nieve carbónica comprimida con pistones hidráulicos a alta presión se convierte en hielo seco, compacto, traslúcido y de gran capacidad frigorífica (152 Kcal/kg.). La forma molecular del CO2 es la de un átomo de carbono unido por doble enlace a dos átomos de oxigeno teniendo la siguiente representación O=C=O y siendo su modelo molecular el de la siguiente imagen.

Figura 1. Molécula de CO2.

Fuente: https://es.dreamstime.com/fotograf%C3%ADa-de-archivo-libre-de-regal%C3%ADas-

mol%C3%A9cula-del-di%C3%B3xido-de-carbono-del-co2-image9429467

1.1.2 EFECTOS SOBRE LA SALUD HUMANA. Los principales riegos para la salud vienen del manejo del dióxido de carbono los cuales solo vienen en dos formas:

Congelación: El dióxido de carbono siempre se encuentra en estado sólido por debajo de los 78oC en condiciones normales de presión, independientemente de la temperatura del aire. El manejo de este material durante más de un segundo o dos sin la protección adecuada puede provocar graves ampollas, y otros efectos indeseados. El dióxido de carbono gaseoso liberado por un cilindro de acero, tal como un extintor de incendios, provoca similares efectos.

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Asfixia:

• Una forma es causada por la liberación de CO2 en estado líquido al evaporarse con gran rapidez originando una saturación total del aire, que genera grave riesgo de asfixia.

• La otra es inhalación de elevadas concentraciones, puede originar hiperventilación, pérdida del conocimiento, taquicardias y dolores de cabeza. Esto se debe a que en grandes cantidades (un lugar cerrado, con poca ventilación) disminuye la concentración de oxígeno. Si la exposición es prolongada o repetitiva puede provocar alteraciones en el metabolismo de la persona

Adicionalmente el CO2 es un compuesto que se puede encontrar fácilmente de manera natural en ambiente debido a que es una emisión principal de los procesos de respiración llevados por los animales y la oxidación llevada a cabo por las plantas. El CO2 no es un gas nocivo y este también hace parte del ciclo biológico de las plantas el cual hace parte de un ciclo a mayor escala que es el Ciclo del Carbono. Un ciclo biogeoquímico por el que el carbono se intercambia entre la Biosfera (sistema conformado por el conjunto de seres vivos de la tierra), la superficie de la tierra (Pedosfera), la estructura interna de la Tierra (Geosfera), Agua en la superficie de la tierra (Hidrosfera) y la Atmósfera (capa de gases que rodea a la tierra) de la Tierra.

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Figura 2. Ciclo del carbono.

Fuente: Guía informativa para el proceso de formación de líderes comunales en adaptación al cambio climático.

Para entender por qué las emisiones de CO2 afectan negativamente el Cambio Climático, debemos revisar cómo se ha alterado el Ciclo del Carbono en estas últimas décadas. La concentración atmosférica de CO2 ha sufrido un considerable aumento en el siglo XX, especialmente en sus últimas décadas. Antes del comienzo de la revolución industrial (hacia 1750, cuando el escocés James Watt perfeccionó las máquinas de vapor) la concentración de CO2 en la Atmósfera era de unas 280 partes por millón (0,028%) y a principios del siglo XXI alcanza los 370 ppm (0,037%). El resultado de esto es un efecto de invernadero provocado por la atmosfera reteniendo el calor generado por la radiación solar. La figura 3 nos muestra la gráfica con la relación entre la concentración de CO2 (azul) y la temperatura (rojo) durante año 1000 al 2000. Es evidente la relación que hay entre ambos y se puede observar que no existen, en la historia reciente del planeta, unos niveles tan altos de CO2 como los que existen hoy en día.

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Figura 3. Grafica de ppm CO2 vs temperatura °C en el tiempo.

Fuente: United Nations Climate Change Science Compendium

1.2 EMISIONES DE CO2

El CO2 desde el momento en que se ha empezado a tomar interés por su impacto en el medio ambiente, ha sido puesto como el actor principal del cambio climático y como el gas contaminante atmosférico de mayor importancia al ser la unidad en la que se expresan los análisis de huella ecológica y el potencial de calentamiento global. Aunque dependiendo del análisis de impacto ambiental, en la mayoría de ellos se ha de tener en cuenta al total de gases de efecto invernadero y no solo al CO2. La importancia y la comparación directa con solo emisiones de CO2 es relevante, ya que el CO2 representa cerca de un 75% del total de emisiones mundiales de gases de efecto invernadero, y para estas cifras ya tienen expresadas en CO2 equivalente a los otros gases.

Las emisiones de CO2 tienen como origen sólo dos fuentes humanas (antropológicas) y naturales. Las causadas por el hombre tienden a ser las únicas a ser tomadas en cuenta al ser las más comunes y las de mayor impacto, teniendo como fuente principal de estas todo el uso de combustión por el ser humana y junto a estas emisiones en importancia la deforestación y el uso de los suelos en la industria. En el lado de la naturaleza las mayores emisiones de CO2 son generadas por las erupciones volcánicas y los incendios forestales.

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La cantidad de emisiones de CO2 atribuidas a un proceso u objeto se le conoce como la huella de carbono se define como la cantidad de emisión de gases relevantes al cambio climático asociada a las actividades de producción o consumo de los seres humanos, aunque el espectro de definiciones varía desde una simple mirada que contempla sólo las emisiones directas de CO2, a otras más complejas, como él un análisis del ciclo de vida completo de un producto cosa que incluye la elaboración de las materias primas y el destino final del producto y sus respectivos embalajes, y finalmente la definición que solo incluye todas las emisiones de gases de efecto invernadero. Las definiciones existentes en la literatura se centran en el CO2 como el principal eje de análisis, siendo la gran diferencia entre éstas, además del alcance de la huella, la inclusión de los demás gases de efecto invernadero.

Numerosas actividades productivas generan contaminación atmosférica, principalmente como consecuencia de procesos de combustión. Y uno de los principales elementos contaminantes emitidos es el dióxido de carbono, CO2, considerado por los climatólogos como un claro agente responsable del calentamiento atmosférico global. Estamos, por tanto, ante una realización: La producción de determinados bienes siendo estos desde la electricidad producida en centrales que utilizan carbón, petróleo o gas natural, hasta el hierro y el acero, pasando por el cemento, y cualquier consumidor de combustibles fósiles- genera costes sociales indirectos en forma de contaminación atmosférica por CO2, entre otros gases y partículas sólidas. Tal como es directamente con el uso de los vehículos estándar.

La propiedad a la que frecuentemente se refiere la huella de carbono es el peso en kilogramos o toneladas de emisiones de gases de efecto invernadero emitida por persona o actividad.

El aumento en las concentraciones de CO2 en la atmósfera causado por la actividad humana es el principal factor responsable de la intensificación del efecto invernadero y el cambio climático resultante. A pesar de que esto es ya una evidencia incontestable y los efectos del cambio climático ya se empiezan a notar, no parece que la alarma despertada la cual, aunque haya conllevado a una actuación decidida para reducir las emisiones y mitigar los efectos del cambio climático los efectos que ya se han puesto en marcha.

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1.3 CAMBIO CLIMÁTICO

A finales del Siglo XX comenzó la preocupación sobre la posibilidad de un cambio climático, la investigación sobre la esta preocupación y la valides de ella continua, aunque en la actualidad no hay dudas respecto a las declaraciones de que la actividad humana está alterando de diversas formas el balance del sistema superficie-atmósfera del planeta el cual se relaciona con el clima de la Tierra. Si bien hay muchos factores que intervienen en el clima de la Tierra, se ha identificado que el aumento por causas antropológicas en la composición de los gases en la atmósfera ha jugado un papel importante en cambio de las propiedades radiactivas de la superficie terrestre.

El cambio climático es referido como la variación global del clima de la Tierra dicho clima de la Tierra nunca ha sido estático razón por la cual ante los primeros indicios de cambio sobre la temperatura global se presentaron incertidumbres respecto a las acciones a tomar y a las causas de este, Siendo que es debido a causas naturales y también a la acción del hombre y se producen a muy diversas escalas de tiempo y sobre todos los parámetros climáticos: temperatura, precipitaciones, nubosidad, etc.

El calentamiento global es el tema principal al hablar sobre el cambio climático, siendo este el aumento sostenido de la temperatura terrestre efecto sobre el cual basan las demás alteraciones del clima. El modelo principal que explica el calentamiento global es el “efecto invernadero”; el término "efecto de invernadero" se refiere es la retención del calor del Sol en la atmósfera de la Tierra por parte de una capa de gases en la atmósfera. Los múltiples gases en la atmosfera son los que contribuyen a asentar la temperatura de la tierra atreves de su existencia. Los cambios en la concentración atmosférica de estos gases es lo que llevan a los cambios en la temperatura de la tierra.

Muchos de los gases de efecto invernadero son propios de la atmosfera lo que da a entender que el efecto en si es natural, y ha ayudado a mantener la temperatura adecuada en la tierra. La alarma puesta sobre el efecto invernadero y los gases que lo causan proviene del aumento en la cantidad de gases naturales y sintéticos en la atmosfera. La alarma sobre el cambio climático proviene del hecho de que nos afecta a todos y que su potencial impacto negativo es enorme, con predicciones de falta de agua potable, grandes cambios en las condiciones para la producción de alimentos y un aumento en los índices de mortalidad debido a inundaciones, tormentas, sequías y olas de calor, también influyendo de manera directa en la destrucción de ecosistemas al punto en el que se puede prever la extinción de animales y plantas

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a causa de este, ya que los hábitats cambiarán tan rápido que muchas especies no se podrán adaptar a tiempo,

En definitiva, el cambio climático no solo representa un fenómeno con alcance sólo ambiental sino de profundas consecuencias económicas y sociales. También un efecto ante el cual los países más pobres, que están peor preparados para enfrentar cambios rápidos, serán los que sufrirán las peores consecuencias.

1.3.1 CALENTAMIENTO GLOBAL

La definición de calentamiento global es la de un aumento sostenido y constante de la temperatura general o global del planeta. Este fenómeno tiene como causa principal el efecto invernadero.

El nombre proviene a la manera similar en la que algunos gases de la atmosfera cumplen una función parecida a la de los vidrios de un invernadero al atrapar el calor del sol previniendo su salida de la atmosfera hacia el espacio. Muchos de los gases que componen la atmosfera terrestre se comportan como gases de efecto invernadero lo que usualmente significa que son gases que permiten el paso de la luz solar a la superficie de la tierra, y en el proceso en que los rayos calientan la superficie rayos infrarrojos son re-irradiados por esta hacia la atmosfera, la cual absorbe esta energía así atrapando el calor dirigiéndolo a la parte baja de la atmosfera.

Los gases de efecto invernadero pueden ocurrir de manera natural o sintética, de esos los que son creados por el hombre son los Hidrofluorocarbonados (HFCs), los clorofluorocarbonados (CFCs), Perfluorocarbonados y también incluyen sulfuros. Los protocolos ambientales en lo que respecta a los gases de efecto invernadero cubren seis gases:

1. Dióxido de carbono 2. Metano 3. Óxido nitroso 4. Hidrofluorocarbonados 5. Perfluorocarbonados 6. Sulfuros

De estos seis gases los tres primeros son los de principal preocupación debido a que son los que se encuentra más asociados a las actividades humanas. El efecto de los gases de efecto invernadero principales (dióxido de carbono (CO2), ozono troposférico y metano). Son los que causan el Calentamiento Global el cual

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es un aumento de la temperatura media de la superficie terrestre, considerado como un síntoma y una consecuencia del cambio climático.

Los gases de efecto invernadero no se acumulan y permanecen en un solo lugar una vez se integran en la atmosfera. Como el aire se mueve a través del mundo, lo que significa que sus concentraciones son aproximadamente las mismas independientemente del lugar donde se tomen.

Los otros gases de efecto invernadero no se toman en cuenta en los inventarios internacionales.

Figura 4. Diagrama de pastel sobre la contribución de los varios gases de efecto invernadero

tomados en cuenta por los protocolos sobre el cambio climático.

Fuente: European Environment Agency (EEA) Atmospheric greenhouse gas concentrations

El vapor de agua es el gas de efecto invernadero más abundante pero la mayoría de los científicos aseguran que el vapor de agua producido directamente por la actividad humana contribuye muy poco a la cantidad de vapor de agua en la atmosfera. Una investigación de la NASA sugiere un impacto mayor causado por la internación indirecta en la composición y concentración del vapor de agua. Por estas razones la administración de energía de los estados unidos no estima estas emisiones.

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El ozono es técnicamente un gas de efecto invernadero porque tiene un efecto en la temperatura global. Pero no se toma en cuenta debido a su función benigna en la parte superior de la atmosfera. La estratosfera donde se encuentra naturalmente el ozono allí bloquea los rayos ultravioletas y evita que lleguen a la superficie de la tierra donde son dañinos principalmente a plantas y animales, por esta razón los gobiernos del mundo han prohibido o puesto un control sobre la producción y uso industrial de gases que destruyan el ozono atmosférico pues esto es lo que genera los huecos en la capa de ozono. A bajas elevaciones en la troposfera el ozono es dañino para la saludad humana por eso existen regulaciones sobre el ozono, pero estas se encuentran limitadas a la liberación y formación de este a nivel terrestre.

Existen dos características en lo que refiere a los gases atmosféricos para determinarlos como gases de efecto invernadero: La primera es el potencial de calentamiento global (GWP. Global Warming Potencial), una medida de que especifica el efecto de calentamiento en un periodo de tiempo expresado de manera relativa al efecto del dióxido de carbono (CO2).

La segunda es tiempo de vida en la atmosfera el cual mide el tiempo de estadía del gas en la atmosfera antes de que desaparezca de manera natural, Un gas con mayor tiempo de vida ejerce una mayor influencia en el calentamiento (Asumiendo GWP similares).

En el cálculo del potencial de calentamiento global (GWP) hay algunas consideraciones que se deben tomar para alcanzar la siguiente grafica la cual muestra la cantidad de GWP para cada uno de los gases de efecto invernadero presentes en ella la primera es el periodo de tiempo asumido para el análisis del impacto, el cual siempre tiende a ser 100 años, la segunda consideración es que las medidas de GWP son sobre el impacto de una unidad de masa de gas de efecto invernadero en relación a la misma unidad de dióxido de carbono.

Un ejemplo de lo que las medidas de potencial de calentamiento global significan seria con el metano teniendo un potencial de calentamiento global a 100 años(GWP100) de 28, lo que significaría que una tonelada de metano tiene un impacto sobre la atmosfera equivalente a 28 toneladas de dióxido de carbono sobre un rango de tiempo de 100 años.

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Figura 5. Potencial de calentamiento global de gases de efecto invernadero a una escala de

tiempo de 100 años

Fuente: Global warming potential factors (GWP100) - IPCC, 2014: Climate Change 2014:

Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change.

Los grupos de gases fluorizados está compuesto por todos los gases que contengan Flúor siendo estos Hidroflourocarbonados (HFCs), Perflourocarbonados (PFCs) y Sulfuro hexaflorido siendo estos los más relevantes entre otras sustancias relacionadas, aunque el impacto climático de estos gases sea tomado a veces en grupo, en lo que respecta a sus valores de tiempo de vida promedio en la atmosfera terrestre y potencial de calentamiento global los estos valores varían ampliamente para cada gas teniendo desde unas pocas semanas hasta miles de años en lo que respecta a estadía en la atmosfera. El origen y tiempo de vida de las emisiones de los gases de efecto invernadero es la siguiente:

A. Dióxido de carbono (CO2): Es emitido en procesos de combustión de combustibles fósiles y producción de cemento, aumenta indirectamente por la deforestación, los desechos sólidos, cambio de uso del suelo y prácticas

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agrícolas especialmente las que requieren la degradación y descomposición de algunas materias.

El tiempo de vida del dióxido de carbono se puede considerar como indefinido debido a que el gas no es destruido por el paso del tiempo, si no a diferencia de los demás se mueve atreves de las diferentes partes de la atmosfera, el océano y el suelo por medio del ciclo de carbono. Esto se refiere a que algo del carbono puede ser absorbido rápidamente por la tierra o los ocenas mientras que otras cantidades de el permanecerán en la atmosfera por miles de años. Por esto su tiempo de estadía en la atmosfera es el de referencia para el potencial de calentamiento global (GWP).

B. Óxido nitroso (N2 O): Se producen por dos factores, el antropogénico por el uso de fertilizantes, combustión, quema de biomasa, descomposición de estiércol; y el natural por procesos de oxidación de amoniaco atmosférico y de nitrógeno en suelos particularmente los tropicales. Tiempo de vida 121 años.

C. Metano (CH4): Es producido por dos causas, la primera antropogénica con

procesos de producción de hidrocarburos, rellenos sanitarios, ganadería y cultivos de inundados, y la segunda por causas naturales como con los humedales. Tiempo de vida 12,4 años aproximadamente.

D. Hidroflourocarbonados (HFCs): La mayoría son producidos

industrialmente, que se emplean en diversas aplicaciones, principalmente en la industria de la refrigeración y de aerosoles. También se encuentran presentes en aislantes térmicos. Tiempo de vida varía dependiendo del tipo de HFC teniendo un promedio de 1.4 hasta 270 años.

E. Perflourocarbonados (PFCs): Producidos en procesos industriales para manufacturar semiconductores, elaborar productos de limpieza para metales y extinguidores. Él Tiempo de vida depende la variante de PFCs en un promedio de 0.2 hasta 50.000 años aproximadamente.

F. Hexafluoruro de Azufre (SF6): Producido en procesos industriales como gas para la fundición del magnesio, también usado como gas aislante de electricidad, y como uno de los agentes para grabado en procesos de producción de los semiconductores. Tiempo de vida de un promedio de 3200 años.

Los GWP (Global Warming Potencial, otencial de alentamiento global) principalmente utilizados para el cálculo del CO2 son los provistos por el IPCC (Intergorvernmental Panel of Climate Change, panel intergubernamental sobre el

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cambio climático) debido a que estos son avalados a nivel global, esto valores de GWP son entregados en tablas en cada reporte de valoración del IPCC, el cual funciona también en manera de aclaración debido a que los GWP definidos para algunas sustancias varían a medida que se llevan más análisis sobre los gases contaminantes. También se agregan nuevas sustancias y otras variaciones de las sustancias referidas en grupo (HFCs y PFCs).

Tabla 2. Potencial de calentamiento global para algunos HFC según el reporte de

valoración del IPCC.

Nombre común

designado por la

industria

Formula Química

Valores de GWP para un tiempo de 100 años

Segundo reporte de valoración

Cuarto reporte de valoración

Quinto reporte de valoración

Hidroflourocarbonados (HFCs)

HFC-23 CHF3 11700 14800 12400

HFC-134 CHF2CHF2 1000 1000 1120

HFC-134a CH2FCF3 1300 1430 1300

HFC-152 CH2FCH2F 16

HFC-152a CH3CHF2 140 124 138

HFC-161 CH3CH2F 4

HFC-365mfc CH3CF2CH2CF3 794 804

Fuente: Greenhouse Gas Protocol- Global Warming Potential Values. Los valores de la tabla en si fueron adaptados del IPCC - Fifth Assessment Report (2014), second assessment report (1995),

and fourth assessment report (2007). En la tabla de GWP anterior se encuentran los valores de solo unas siete sustancias de HFCs de entre todas las variantes de HFCs definidas en los reportes, esto para mostrar la inclusión de sustancias (HFC-161) o variaciones de estas (HFC-152 y HFC-134), además de como el GWP de una sustancia no es siempre igual y el valor definido para él puede cambiar atreves de cada reporte.

En manera de aclaración aunque los valores del GWP entregados por el reporte más reciente siendo en este caso el Fifth Assessment Report del IPCC(Intergorvernmental Panel of Climate Change), los valores entregados en el último reporte son los que deben ser utilizados pero respecto a los valores anteriores estos pueden ser usados a veces en el deseo de mantener transparencia en lo que respecta estrictamente a los casos de inventarios, informes, documentación y referencias a acuerdos en el pasado.

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1.3.2 LLUVIA ÁCIDA

La lluvia acida sucede cuando una precipitación de agua tiene un PH entre 1 y 6, rango que viene siendo la parte acida de la escala, la manifestación de acidez puede ocurrir en todos los fenómenos hidrometeorológicos, pero hablar de este problema se refieren usualmente a la nieve y a la lluvia, tomando en nombre principal el de la lluvia al ser esta la manifestación más común. Las mediciones de la acidez en la lluvia y la nieve muestran que la precipitación ha cambiado respecto a la solución casi neutral que se tenía hace 200 años, la solución de agua actual tiene sulfuro y ácidos nítricos. El ejemplo más extremo registrado de la lluvia acida fue en Escocia en 1974 en el cual la lluvia tenía un equivalente acido del vinagre (PH 2.4). La razón principal de esa tendencia es el aumento de los sulfuros y óxidos nitrosos a la atmósfera acompañado de las emisiones de gases de combustión de los combustibles fósiles.

La atención actual sobre la lluvia acida tiene en parte que las precipitaciones tienen efectos dañinos sobre las plantas y la vida animal.

La acidez en una solución como la lluvia tiene la presencia de iones de hidrógeno (H+), una medida común para la acidez viene siendo el PH. El PH tiene una escala desde 0 hasta 14 en la que el valor 7 representa una solución neutral, los valores inferiores que 7 indican una mayor acidez, y los valores superiores que 7 indican una mayor alcalinidad. Uno debe recordar que el PH es una escala logarítmica lo que significa que soluciones de PH de 6, 5, o 4 tienen respectivamente 1, 10,100 micro equivalentes de acidez (H+) por litro.

El agua proveniente de los fenómenos meteorológicos viene de la evaporación en general y la transpiración de las plantas esto lo hace esencialmente agua destilada o pura. Lo que genera la acidez de la lluvia y las demás precipitaciones como la nieve viene de la reacción química que ocurre en la atmósfera una vez el vapor se condensa en partículas sólidas este llega a un equilibrio con los gases atmosféricos. Los gases se disuelven en las partículas de agua formando ácidos, comúnmente las concentraciones de la lluvia acida solo llegaban a 5.6 de PH debido a que el gas principal era dióxido de carbono que al disolverse en el agua da ácido carbónico (H2CO3) el cual al ser un ácido débil solo disminuía el PH hasta 5.6 en el peor de los casos.

La composición química de las precipitaciones entonces depende de la cantidad relativa de los varios gases de la atmósfera. El dióxido de sulfuro y los óxidos nitrosos se oxidan a ácidos más fuertes los cuales están presentes en cantidades significativas aumentando la acidez de la precipitación a un PH por debajo de 5.6.

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El cambio de las concentraciones de estos gases en la atmósfera se debe a la actividad humana debido a que grandes cantidades de óxido sulfúrico y óxido nitroso son remitidas a la atmósfera por medio de la combustión de los combustibles fósiles y las fundiciones de los varios metales lo cual sitúa particularmente las emisiones de estos gases en las zonas altamente industrializadas y en las zonas urbanas.

La definición de precipitación acida para la lluvia y la nieve se encuentra atada a valores de PH por debajo de 5.6 siendo este valor el máximo alcanzado por el CO2 por sí mismo siendo necesario para que sea una acidez mayor óxidos sulfúricos y nitrosos porque estos se forman en ácidos más fuertes.

La tendencia del aumento de los sulfuros y óxidos nitrosos en la atmósfera de manera regional se debe a un efecto contraproducente de las leyes sobre el uso de chimeneas altas (300 metros o más) para evitar la contaminación local que se presenta en forma de smog eso causa problemas a nivel regional de lluvia acida dado que los contaminantes son transportados a través de largas distancias al ser expulsados a mayor altura.

De manera anual se ha reportado que la acidez de las lluvias y la nieve puede aumentar de 5 a 30 veces en regiones que no expulsan o no tienen tantos contaminantes esto se puede atribuir a diferentes zonas remotas que, si lo generan, sucede porque los contaminantes pueden ser transportados a largas distancias una vez estén en la atmósfera. Este descubrimiento sucedió en los países desarrollados en los cuales durante décadas habían conocido las precipitaciones acidas en las cercanías de las grandes ciudades y los complejos industriales luego vieron que este fenómeno tenía mucho más alcance que las zonas alrededor de estas áreas, al notar que en zonas al oeste de Estados Unidos y al suroeste de Canadá y al este de Europa el promedio del PH de las precipitaciones cambió a 4 hasta 4.5.

El fenómeno de la lluvia acida no es referido como un ciclo debido a que los contaminantes causantes de la acidez no retornan una vez adsorbidos por el suelo, aguas, plantas y animales, en los cuales respecto a los suelos y aguas toman años en neutralizarse debido a la poca presencia y llegada de sustancias base en los ecosistemas, respecto a eso cabe resaltar que los cambios en la acidez de los ecosistemas son lentos, debido a la tendencia a un pH neutro en el agua y los suelos principalmente lo que cause que evita un efecto inmediato de acidez aunque una vez presente ese permanece durante décadas.

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1.3.3 HUECO EN LA CAPA DE OZONO

El ozono es un compuesto químico que contiene solo 3 moléculas de oxígeno.

Figura 6. Imagen del ozono

Fuente: Molécula de Ozono. La guía química

El ozono bloquea o adsorbe las radiaciones ultravioleta siguiendo un ciclo constante que consta de 5 pasos siendo estos los siguientes:

1. Algunas frecuencias de rayos ultravioleta (UV) dividen las moléculas de O2, convirtiendo esta energía UV en calor.

2. Cada átomo de oxigeno luego se combina con una molécula de O2

ordinaria en la estratosfera, creando ozono al pasar a tener tres átomos de oxigeno

3. Otras frecuencias de rayos ultravioleta al incidir en el ozono este adsorbe la energía del rayo, mientras tanto este proceso está liberando calor.

4. Creando así una molécula de oxigeno O2 y un átomo de oxígeno libre el cual empieza a deambular.

5. El átomo de oxigeno libre eventualmente se encuentra con una molécula de

oxígeno (O2) y se combinan para crear ozono de nuevo.

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Figura 7. Como el ozono bloquea la radiación

Fuente: The Ozone Hole: A Story of Healing and Hope by Jack Williams

La destrucción del ozono por los clorofluorocarbonos (CFCs) sucede de la siguiente manera. Las moléculas de CFCs llegan y permanecen de manera intacta en la troposfera, una vez termina su viaje hasta la estratosfera proceden a estar suspendidas en ella hasta recibir un impacto de energía proveniente de los rayos ultravioleta emitidos por el sol tal acción tiene como efecto la liberación de un átomo de cloruro de la molécula, este deambula como radical libre hasta colisionar con una molécula de ozono, formando cloruro de monóxido y una molécula de oxigeno disminuyendo de esta manera la cantidad de moléculas de ozono presentes, no obstante este cloruro de monóxido creado es luego destruido debido a la colisión con un átomo de oxigeno el cual es parte del ciclo del ozono el resultado de la colisión es la creación de una molécula de oxigeno mientras que el átomo de cloro es liberado y deambula como radical libre hasta comenzar el ciclo de destrucción del ozono nuevamente.

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Figura 8. Como los clorofluorocarbonos (CFC) destruyen el ozono

Fuente: The Ozone Hole: A Story of Healing and Hope by Jack Williams

El origen del hueco en la capa de ozono y su existencia se dieron a finales de 1989 cuando los científicos empezaron a prestar más atención a la capa de ozono durante la década de 1970 y 1980 cuando los Estados Unidos y otras naciones planeaban construir flotas de aviones supersónicos para permitir a las personas viajar más rápido alrededor del mundo. Los especialistas en la parte superior de la atmósfera, la estratósfera, expresaron preocupación de que las emisiones de los jets dañarían los niveles de ozono, afortunadamente el problema no se materializo debido a que ninguno de los países británicos, franceses, estadounidenses y de la Unión Soviética crearon suficientes emisiones como para afectar el ozono estratosférico.

La posibilidad de que los humanos pudieran dañar la capa de ozono llevó a más investigaciones respecto a ella, creando más observatorios los cuales poseían instrumentos de medición para la estratósfera y también eran asistidos por satélites. En 1979 los científicos encontraron que la cantidad de ozono sobre la estación ROTHA había disminuido de una manera dramática por lo cual empezaban a llamar ese gran espacio delgado en la capa de ozono “the ozone hole” (El hueco en la capa de ozono).

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Los científicos definieron tres hipótesis para explicar el hueco creado en la capa de ozono en la Antártida:

1. Dinámica, movimientos del aire alrededor de la Antártida.

2. Solar, referente a los cambios en las emisiones de rayos solares.

3. Química, referente a reacciones en el momento desconocidas posiblemente incluyendo sustancias llamadas clorofluorocarbonados.

La tercera Hipótesis la consideraban como la de mayor sentido debido a que en 1974 Sherwood Rowland y Mario Molina de la universidad de California en Irvine mostraron que los rayos ultravioletas que llegan a la estratósfera son capaces de reaccionar con los CFCS rompiéndolos creando dióxido de cloruro el cual atacaría la capa de ozono , una queja principal de esta hipótesis era que para la destrucción del ozono se requeriría que las pequeñas partícula de cloruro y ozono se encontraran en la estratósfera lo cual era poco probable debido a que el espacio era demasiado grande y las molécula de cloruro muy pequeñas.

En 1986 se realizó un viaje a la Antártida para buscar más respuestas y fue en el viaje del año siguiente 1987 que encontraron que la cantidad de cloruro en la estratósfera sobre la Antártica era 100 veces más grande de la predicha, esta evidencia fue la que probó que las reacciones químicas del Cloruro generado de los CFCs eran las que causaban el hueco en la capa de ozono de la Antártica. La explicación de cómo las moléculas de ozono y cloruro se encontraban era que las moléculas de cloruro se condensaban en el hielo de las nubes de la Antártica cada invierno y luego eran liberadas al evaporarse el hielo de las nubes en septiembre cuando regresaba la luz del sol.

En 1987 la mayoría de las naciones del mundo incluyendo Estados unidos firmaron el Protocolo de Montreal el cual era un tratado diseñado para proteger la capa de ozono reduciendo la producción y consumo de sustancias que causan el agotamiento del ozono. Desde entonces el protocolo se ha actualizado varias veces para actualizar las sustancias que dañan la capa de ozono.

En noviembre de 2015 los científicos del instituto de tecnología de Massachusetts (MIT) en conjunto con otras instituciones publicaron un estudio diciendo que ya se puede identificar la restauración de la capa de ozono de la Antártica, la prueba de ello es que a finales del 2015 el tamaño de la capa de ozono se ha disminuido 4 millones de kilómetros cuadrados desde el año 2000 cuando el daño en la capa de ozono estaba en el punto máximo.

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Es en noviembre del 2015 el mes en el que es declarado como un éxito los esfuerzos hechos para sanar el daño a la capa de ozono y mediante este anuncio incentivar a continuar con las acciones que se han llevado a cabo hasta el momento. Además de sugerir el apoyo hacia las investigaciones que buscan identificador si los futuros compuestos químicos creados para uso industrial y doméstico tienen capacidad de año hacia la capa de ozono.

Figura 9. Imagen del hueco en la capa de ozono creado por satélite

Fuente: NASA, OMI instrument (KNMI / NASA) onboard the Aura satellite

En el 2017 se obtuvo la menor medición del hueco en la capa de ozono desde el año 1988 alcanzando el tamaño de 7.6 millones de millas cuadradas durante su tiempo de alcance máximo que es durante los meses de septiembre a octubre de cada año. “El hueco en el ozono de la antártica fue excepcionalmente débil este año” declaro Paul A. Newman. Científico en jefe del departamento de ciencias terrestres de la NASA en Greenbelt, Maryland. También añadió “Esto es de esperarse debido a las condiciones climáticas actuales en la estratosfera de la Antártica” estas declaraciones se refieren a una influencia causa por un vórtice antártico inestable y más caliente de lo habitual causaron un a fuerte influencia hacia el hueco en la capa de ozono- el vórtice antártico es un sistema de baja presión estratosférico que rota en torno a las manecillas del reloj ubicado arriba de la Antártica.

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La formación de nubes en la estratosfera durante el año y la persistencia de estas son la etapa más importante y la primera respecto a la reacción en la cual los cloruros, el bromo y otras sustancias destructoras de la capa de ozono catalizan sus reacciones. Los científicos mencionan que la alteración en esta formación de nubes por medio de fenómenos climáticos limita la formación completa del hueco en la capa de ozono, esto se pudo confirmar en el 2016 cuando altas temperaturas estratosféricas llevaron a un hueco de ozono de 8.9 millones de millas cuadradas. Siendo esta una reducción de 5.18 millones de kilómetros cuadrados desde la medida obtenida en 2015.

El área promedio del hueco en la capa de ozono durante su tiempo de tamaño máximo ha sido de aproximadamente 10 millones de millas cuadradas desde la observación de su tamaño empezada en 1991. Aunque haya habido una gran discrepancia respecto a las mediciones esperadas en los dos últimos años, esto gracias a que las temperaturas estratosféricas por en sima de lo habitual hallan interferido con la zona de formación del hueco en la capa de ozono.

Aunque en los dos últimos años las condiciones climáticas hayan contribuido a la reducción del tamaño del hueco en la capa de ozono durante sus mediciones en su temporada de tamaño máximo, su tamaño sigue tan grande como siempre porque sus niveles de sustancias dañinas a la capa de ozono permanecen en la atmosfera hasta que produzcan su pérdida significativa de ozono.

En resumen, la gran disminución del tamaño del hueco en la capa de ozono durante los años 2016 y 2017 se atribuye a la variabilidad natural en su formación la cual siempre ha estado presente en menor medida durante sus mediciones en los años anteriores al 2016 y no es una señal de una recuperación más rápida de la capa de ozono.

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1.4 COLOMBIA Y LA COP 21

La Convención Marco de Cambio climático de las Naciones Unidas (CMNUCC) es el tratado internacional ambiental que busca darle solución a la problemática del calentamiento global; Colombia como parte de la ONU hace parte de dicha Convención. Tiene como objetivo atenuar la creciente concentración de gases de efecto invernadero; la idea es lograr llegar a un nivel óptimo que permita que los ecosistemas se adapten naturalmente y la producción de alimentos no se sienta amenazada. La conferencia de Partes (COP) de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático, consciente que el cambio climático representa una amenaza apremiante y con efectos potencialmente irreversibles para las sociedades humanas y el planeta, por lo tanto, exige la cooperación más amplia posible de todos los países y su participación en una respuesta internacional efectiva y apropiada. Con miras a acelerar la reducción de las emisiones mundiales de GEI, debido a la preocupación del aumento de la contaminación atmosférica por parte de emisiones de GEI, se establece el objetivo de lograr que el aumento de las temperaturas se mantenga por debajo de los 2 grados Celsius , y pretende también proseguir los esfuerzos para limitar el aumento de temperatura a 1,5 grados Celsius, esto compromete a los países firmantes a realizar proyectos para limitar el aumento de las temperaturas para el año 2030 y 2050. Aumentar la capacidad de adaptación, fortalecer y reducir la vulnerabilidad ante el cambio climático.

El punto central de la COP 23 fue la búsqueda de fortalecer las respuestas hacia el cambio climático basándose principalmente en la aplicación del acuerdo de parís esta mejora se llevó a cabo mediante la aclaración de los elementos esenciales del acuerdo e parís realizado en la COP 21. El refuerzo en el acuerdo busca que las partes involucradas hagan su mejor esfuerzo atreves de contribuciones nacionales determinadas (NDCs) las cuales ayudan a fortalecer los esfuerzos hacia la meta global al ser la manifestación definida de la contribución hacia la reducción de las emisiones de Co2 de cada uno de los países, las NDCs reemplazan las INDCs(Intended Nationally Determined Contributions) las cuales existían como manera indicativa de las intenciones de unos países de llevar acabo del acuerdo una vez estos se hubieran organizado o una vez el acuerdo de parís se viera formalizado mediante las pruebas de su adopción en los países. También se Informó en la COP 23 que se requiere que las partes reporten regularmente las emisiones y los proyectos implementados todo esto con el objetivo de mantener el aumento de la temperatura global este siglo por debajo de los 2 grados Celsius.

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Los elementos esenciales como están definidos actualmente son los siguientes:

A. Temperatura Meta a Largo Plazo: El acuerdo se parís busca fortalecer la respuesta global al cambio climático. Para ello afirma una meta de limitar el aumento de la temperatura global a menos de 2 grados Celsius, mientras que los esfuerzos de fijan en alcanzar el límite de 1.5.

B. Límite Máximo Global: Para alcanzar las metas de temperatura

propuestas. Las partes involucradas apuntan a un pico global de emisiones de gas de efecto invernadero (GHGs) el cual deben definir lo más pronto posible.

C. Mitigación: El acuerdo de parís establece compromisos de comunicación y mantenimiento de la contribución nacional determinada (NDC, Nationally determined contribution) y el seguimiento de las medidas domesticas para lograrla esto es requerido para todos sus participantes. También prescribe que todas las partes deben comunicar sus NDCs cada 5 años y proporcionar información como necesidad de claridad y transparencia. Para mantener los esfuerzos cada NDC será sucesivo para alcanzar una progresión más allá de la anterior. Los países desarrollados deben continuar tomando liderazgo por medio de estructuración económica para agrandar el alcance de las acciones para la reducción de emisiones, mientras que los países en desarrollo deben mejorar sus esfuerzos en mitigación.

D. Sumideros y Reservas: El acuerdo de parís alienta a que sus partes conserven y mejoren, los sumideros de CO2 y sus variaciones que vienen en la forma de reservas forestales (ambientales).Esto es mencionado como una manera de buscar balance entre las disminuciones de emisiones por fuentes relacionadas con el hombre y las causadas por la eliminación de CO2 por sumideros de gases de efecto invernadero. En bases de la equidad entre las partes y ayuda en el contexto sostenible entre los países desarrollados y en los vía de desarrollo. Las partes también pueden tomar acciones de reducción por medio de la implementación y soporte. También incluyen pagos en base a resultados en base a las políticas acordadas en la convención COP 21 para los incentivos por actividades relacionadas a las emisiones reducidas por la prevención de la deforestación y degradación de los bosques. Además de su mantenimiento y manejo como acciones respecto a su cantidad de CO2 adsorbida en los países en vía de desarrollo como una alternativa para alcanzar sus compromisos o como un esfuerzo en mitigación conjunto con otros países.

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E. Cooperación Voluntaria (acercamientos en base al mercado y sin base en el): El acuerdo de parís reconoce la posibilidad de cooperación voluntaria entre los participantes del acuerdo esto siempre con el fin de permitir un mayor avance de los objetivos propuestos y esto a su vez debe seguir principios propuestos respecto a la integridad ambiental transparencia y robustez para cualquier operación internacional. Cualquier operación conjunta debe ser supervisada por un cuerpo designado por la COP.

Las reducciones logradas sobre las emisiones no pueden ser utilizadas para alcanzar las metas referentes a la contribución nacional determinada (NDC) del país huésped si es usada por otra parte para demostrar su cumplimiento de su contribución nacional determinada (NDC).

F. Adaptación: El acuerdo de parís establece una meta global respecto a la adaptación, que refiere a mejorar la resistencia a los cambios climáticos, teniendo el objetivo de reducir la vulnerabilidad al cambio climático, este esfuerzo se busca lograr con la creación y soporte de planes de cooperación internacional para reconocer los desafíos ambientales a los que se enfrenta el mundo, con el fin de implementar planes y acciones para los posibles desastres ambientales. Los países en desarrollo recibirán apoyo para realizar sus acciones y planes de este estilo.

G. Pérdida y Daños: El acuerdo de parís mejora significativamente el mecanismo internacional de Warsaw en lo que respecta perdidas y daños, lo que ayuda a los países en vía de desarrollo en lidiar con los efectos adversos del cambio climático. Incluyendo eventos climáticos extremos y sucesos de avance lento como el aumento del nivel del mar. El acuerdo provee guías respecto a áreas de cooperación para mejorar el entendimiento. Acción y soporte respecto a las pérdidas y daños. Incluyen:

Sistemas de alarma temprana. Preparaciones para el manejo de la emergencia. Eventos de avance lentos. Sucesos que puedan involucrar daños y pérdidas irreversibles. Manejo e identificación comprehensiva de los riesgos futuros. Servicios de seguro, distribución de riesgos climáticos y otras maneras de aseguramiento. Perdidas no económicas. Poder de recuperación de comunidades, estilos de vida y ecosistemas.

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H. Financiamiento, Tecnología y Capacidad de Construir Soporte: El

acuerdo de parís reafirma las obligación de los países de desarrollados en los esfuerzos para la construcción de economías limpias en los países en desarrollo, aunque esta sea la primera vez que se alienta las contribuciones voluntarias echas por otras partes se debe destacar que la provisión de recursos debe apuntar a un balance entre los esfuerzos de adaptación y mitigación. En adición a este requerimiento se debe reportar en la ayuda financiara provista y a proveer por los países, en un compromiso para entregar información indicativa respecto a sus ayudas cada dos años incluyendo la finanza en los diferentes niveles de un proyecto.

El acuerdo también provee mecanismos de finanza realizados en convención como es el Green Climate Fund (GCF), el cual deberá servir el acuerdo internacional de cooperación en el desarrollo, transferencia y capacidad de construcción. Este mecanismo financiero debe apuntar a proveer un eficiente acceso a los recursos económicos atreves de procedimientos simplificados de aprobación y con atención rápida a los miembros de países en vía de desarrollo y estados isleños, esto con el fin de satisfacer el contexto de fomentar la creación de estrategias y planes sobre el cambio climático en esos tipos de países.

I. Educación respecto al cambio climático, conciencia pública, entrenamiento, participación y acceso a la información respecto al tema para el público en general: El elemento de la conciencia pública sobre el tema se considera esencial y se sugiere a los países se incorporen la educación respecto al cambio como parte de su plan de acción, además de reconocer la importancia de dar a conocer y hacer asequible la información sobre su plan de acción para alcanzar su compromiso al público en general.

J. Transparencia, Implementación y Concordancia: El acuerdo de parís requiere de una transparencia robusta y un sistema de medición que provea respecto a las acción y soportes hechos por los países. En adición de reportar la información respecto a la mitigación, adaptación y soporte. El acuerdo requiere que la información enviada por cada parte pase por una revisión internacional, y este mismo será el encargado de incluir el mecanismo por el cual se llevara a cabo la revisión para facilitar así la implementación y promover el entendimiento de manera no adversario y no punitiva, el reporte se llevara a cabo anualmente hacia la conferencia de las partes (CMA).

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En el marco de transparencia se proveerá flexibilidad de acuerdo al envió de información e implementación del acuerdo en reconocimiento de las circunstancias especiales de los países menos desarrollados, en vía de desarrollo e islas estado, con el fin de que el sistema de reportes sea implementado en manera fácil, no intrusiva y no punitiva, con el fin de ser respetuoso de la soberanía de la nación.

El acuerdo de transparencia incluye en sus comunicaciones con la nación reportes bienales sobre sus avances respecto a sus compromisos en el acuerdo de parís, el propósito de estas acciones es proveer claridad respecto a la acción para la mitigación del efecto del cambio climático teniendo un seguimiento de las contribuciones del país y también una recolección de las buenas practicas, prioridades, necesidades para cumplir las metas y las razones de omisiones de información en el reporte. El segundo propósito del marco para transparencia es tener claridad en el soporte provisionado y recibido por las partes participantes del acuerdo en el contexto de los elementos definidos como mitigación, adaptación, financiamiento, tecnología y capacidad de construir soporte, y en lo posible tener una visión global del aporte financiero provisionado para llevar a cabo estas acciones, esta información se usará para una recapitulación global en la cual se busca evaluar el progreso colectivo hecho hacia el cumplimiento del acuerdo.

Cada parte debe proveer las siguientes dos informaciones:

I. Un inventario nacional de las emisiones antropogénicas (poner en el

glosario: de origen humano) las fuentes de estas emisiones y los sumideros para gases de efecto invernadero que se tienen. Los sumideros refieren al hecho de que, así como hay fuentes de gases de efecto invernadero siendo estos procesos naturales o humanos que los generan también hay sumideros los cuales son procesos que los remueven o destruyen. El inventario al busca conocer el nivel del efecto del ser humano haciendo un balance respecto a las fuentes de gases de efecto invernadero de relacionadas con la acción humana y los sumideros para estos gases que han sido interferidos o creados.

II. Los sumideros para ser tomados en cuenta deben ser preparados usando

las prácticas y metodologías aceptadas por el panel intergubernamental sobre el cambio climático

La información que el país considere necesaria para seguir las acciones implementadas y el progreso alcanzado para conseguir la contribución nacional determinada (Nationally Determined Contribution).

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La contribución nacional determinada (NDC, Nationally Determined Contribution) son definidas en el acuerdo de parís como el alma del mismo. Teniendo como significado una representación tangible de las contribuciones de cada una de las partes hacia el objetivo del acuerdo, Siendo estas la cantidad de emisiones de CO2 equivalente la cual se comprometen a reducir o remover.

En acuerdo con el marco de transparencia y la flexibilidad para cumplir con la contribución nacional determinada otorgada en la parte de Financiamiento, Tecnología y Capacidad de Construir Soporte por la Conferencia de las Partes (COP) de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático(CMNUCC). Los países que se encuentre en alianza deben proveer la siguiente información en las siguientes categorías:

1. Financiación 2. Transferencia de tecnología 3. Capacidad de construir soporte

La información debe ser entregada por los países desarrollados y otras partes que hallan echo soporte en alguna de las categorías, mientras que los países que recibieron la ayuda deben dar la información respecto a la lo que requerían y solicitaron en cada una de las categorías junto con los datos referentes a la ayuda que se le fue entregada en cada uno de los ámbitos.

La información presentada por cada uno de los países será sometida a revisión experta por parte de un representante. El cual puede ser en la forma de un comité de la CMP (Conference of the parties serving as the meeting of the parties to this agreement). Los resultados de la revisión identificaran la cantidad relevante para la contribución nacional determinada (NDC). También dará a conocer áreas a mejorar respecto a la consistencia de la información, las modalidades utilizadas, los procedimientos y líneas guía apropiadas para mantener la transparencia en informe.

En el objetivo de cumplir con la definición de concordancia se creará un mecanismo para facilitar su cumplimiento. Siendo la concordancia la facilitación y promoción de obediencia a las acciones anunciadas y provisionadas para el acuerdo, convirtiéndolas en las acciones realizadas. Este mecanismo se aplica sean países individuales o un grupo de los países en alianza. El mecanismo referido en el anteriormente deberá será un comité de expertos en relación con el tema con el fin de facilitar las funciones de transparencia, también este deberá llevar acabo sus acciones de acuerdo a un acercamiento no antagonista o adversario para llevar acabo sus acciones

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de manera no punitiva, El comité debe poner particular atención respecto a las capacidades y circunstancias presentes en los países. El comité operará bajo las modalidades de la CMP (Conference of the parties serving as the meeting of the parties to this agreement) y hará reportes anuales a la CMP de acuerdo a la información obtenida respecto al marco de transparencia y refiriéndose a la concordancia.

K. Inventario Global: Un “Inventario Global” tendrá lugar en el 2023 y luego

cada 5 años a partir de esa fecha a menos que sea decidido de otra manera por la CMP (Conference of the parties serving as the meeting of the parties to this agreement). Esto evaluara de manera comprehensiva el progreso colectivo hacia las metas propuestas en el acuerdo. El inventario también facilitara informar a las partes que forman parte de él las maneras en las que mejoran y actualizaran sus acciones, soporte y cooperación internacional si se encuentran funcionando en un grupo de naciones. En priori a esto en el 2018 se desarrollará un diálogo para conseguir promover la recopilación de información sobre el progreso llevado acabo hacia la meta individual y global de reducción de emisiones.

La información resultada del inventario debe ser puesta a uso a fin de conseguir una intensificación y actualización de los esfuerzos realizados hasta el momento por las partes del acuerdo, estas sugerencias deben ser echas de manera nacional en el significado de llevarlas en comprensión de la mitigación, capacidad de adaptación y los medios disponibles del país. Estas acciones llevadas en pro de más justos respecto a las sugerencias.

Colombia siendo participe del acuerdo CMNUCC también buscara ratificar su contribución a nivel del territorio nacional reduciendo las emisiones de gases de efecto de invernadero, comprometiéndose a reducir el 20 % al 2030. La meta presente abarca toda la economía nacional, comprende todos los sectores emisores reconocidos por el Panel Intergubernamental para el Cambio Climático

(IPCC). Incluye los seis gases reconocidos por el Protocolo de Kyoto: CO2, CH4,

N2O, HFCs, PFCs, SF6.

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1.4.1 POLÍTICA NORMATIVA NACIONAL SOBRE EL CAMBIO CLIMÁTICO

La Constitución Política de Colombia de 1991, acoge la protección al medio ambiente desde varias perspectivas. En el capítulo III, De Los Derechos Colectivos y del Ambiente, se establece, en su artículo 79, el derecho que le asiste a todas las personas a gozar de un ambiente sano y el deber del Estado de proteger la diversidad e integridad del ambiente, conservar las áreas de especial importancia ecológica y fomentar la educación para el logro de estos fines. Así mismo, en su artículo 80 dispone el deber que se le asigna al Estado sobre la prevención y control de los factores de deterioro ambiental, imponer las sanciones legales y exigir la reparación de los daños causados. En aras de dar cumplimiento a este mandato constitucional, Colombia participa en el acuerdo de la COP 21, para que, con la cooperación con otras naciones, se ejerzan acciones para la protección de los ecosistemas y velar por brindarles a las personas que habitan el territorio nacional un ambiente sano. Mediante el marco legal y normativo Colombia ha venido en proceso de desarrollo para el cumplimiento de los derechos de los colombianos. Ante al compromiso de Colombia de cumplir con los derechos, surge la Ley 23 de 1973, Por la cual se conceden facultades extraordinarias al presidente de la República para expedir el Código de Recursos Naturales y protección al medio ambiente y se dictan otras disposiciones. Por medio de esta ley se establece el control de la contaminación del medio ambiente y se establecen alternativas y estrategias para la conservación y recuperación de los recursos naturales, para la salud y el bienestar de la población. De igual forma, se le confieren facultades al presidente de la República para expedir el Código Nacional de Recursos Naturales Renovables y de protección al Medio Ambiente. Debido a la aparición de nueva tecnología procede el DECRETO-LEY 2811 DE 1974, Por el cual se dicta el Código Nacional de Recursos Naturales Renovables y de Protección al Medio Ambiente.

Conforme con el artículo 75, para prevenir la contaminación atmosférica se dictarán disposiciones concernientes en calidad que debe tener el aire, como elemento indispensable para la salud humana, animal o vegetal. Para el cumplimiento se restringe o prohíbe la importación, ensamble, producción o circulación de vehículos y otros medios de transporte que alteren la protección ambiental, en lo relacionado con el control de gases, ruidos y otros factores contaminantes. Para esto se emplean métodos adecuados para reducir las emisiones a niveles permisibles. Bajo la necesidad de controlar las emisiones de GEI de los residuos de proceso se estableció la Ley 09 de 1979, Por la cual se dictan Medidas Sanitarias. Esta Ley dicta las medidas sanitarias que se deben adoptar para la regulación, legalización y control de los descargos de residuos y materiales que afectan o pueden afectar las condiciones sanitarias del Ambiente. De conformidad con el artículo 45, se estableció que cuando las emisiones a la

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atmósfera de una fuente sobrepasen o puedan sobrepasar los límites establecidos en las normas, se procederá a aplicar los sistemas de tratamiento que le permitan cumplirlos. Siguiendo el artículo 48 en complimiento de la norma, el Ministerio de Salud y Protección Social podrá impedir la circulación de la fuente. La necesidad de coordinar las acciones para hacer frente al aumento de las emisiones de gases efecto invernadero, así como definir medidas para contrarrestar sus impactos sobre las actividades humanas, derivaron en la adopción de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre Cambio Climático en 1992, ra t i f icada por Colombia mediante la Ley 164 de 1994. Por medio de la cual se aprueba la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático, hecha en Nueva York el 9 de mayo de 1992. Mediante esta Ley se ratifica en Colombia. Cada una de las disposiciones contenidas en la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático. Cuyo objetivo es la estabilización de concentraciones de gases efecto invernadero – GEI en la atmósfera, a un nivel que impida interferencias antropogénicas peligrosas en el sistema climático. Desde allí han sido muchos los esfuerzos del país, por establecer políticas y regulaciones que faciliten el control, diseño e implementación de estas medidas. Para contribuir a la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático, hecha en Nueva York, el senado realiza la actualización más reciente del marco normativo en relación con la prevención y control de la contaminación atmosférica y la protección de la calidad del aire. Se presenta el Decreto 948 de 1995. De conformidad con del artículo 2 se establece el control al final del proceso con tecnologías, métodos o técnicas que se emplean para tratar, antes de ser transmitidas al aire, las emisiones o descargas contaminantes, generadas por un proceso de producción, combustión o extracción, o por cualquier otra actividad capaz de emitir contaminantes al aire, con el fin de mitigar, contrarrestar o anular sus efectos sobre el medio ambiente, los recursos naturales renovables y la salud humana. El control se llevará a cabo por autoridad ambiental dará prioridad al control y reducción creciente de las emisiones, dentro de los límites permisibles y en las condiciones señaladas por la ley. Como se menciona en el artículo 21 de este decreto las sustancias provenientes de fuentes fijas y móviles no podrán autorizarse el funcionamiento de nuevas instalaciones industriales, susceptibles de causar emisiones a la atmósfera, en áreas-fuentes en que las descargas de contaminantes al aire, emitidas por las fuentes fijas ya existentes, produzcan en su conjunto concentraciones superiores a las establecidas por las normas de calidad definidas para el área-fuente respectiva. El articulo 27 habla de los incineradores de residuos patológicos e industriales deberán contar obligatoriamente con los sistemas de quemado y postquemador de gases o con los sistemas de control de emisiones que exijan las normas que al

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efecto expidan el Ministerio del Medio Ambiente, sin perjuicio de las normas que expidan las autoridades de salud dentro de la órbita de su competencia. Seguido no presenta sobre la prohibición de la quema de bosque natural y de vegetación natural protectora en todo el territorio nacional. El artículo 73 representa los casos que requiera permiso de emisión atmosférica. Tras el interés del mejoramiento y acuerdo con lo demás países para mantener un ambiente sano mediante la Ley 629 de 2000, se ratificó el Protocolo de Kioto de la Convención Marco de Naciones Unidas sobre Cambio Climático, que establece metas de reducción de emisiones de GEI cuantificadas para los países industrializados, que suponen una disminución del 5.3% respecto al nivel de 1990, para ser alcanzadas en el periodo comprendido entre 2008 y 2012. El Protocolo estableció tres mecanismos de flexibilidad: el comercio de emisiones, la implementación conjunta, y el Mecanismo de Desarrollo Limpio (MDL); que permitían a los países industrializados alcanzar sus compromisos mediante la financiación de acciones de mitigación fuera de sus territorios. En el 2001 el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales de Colombia (IDEAM) coordino la primera comunicación nacional con el fin de identificar las estrategias requeridas para consolidar la capacidad nacional necesaria que permita responder a las posibles amenazas del cambio climático, a responder a las disposiciones de la Convención y el Protocolo de Kioto, en términos de potencializar las oportunidades derivadas de los mecanismos financieros y cumplir con los compromisos establecidos. En el 2010 con las resoluciones 2733 y 2734, expedidas por el Ministerio de Ambiente, Vivienda y Desarrollo Territorial. En uso de sus facultades legales y en desarrollo de lo dispuesto en el numeral 32 del artículo 5 de la Ley 99 de 1993, Por la cual se adoptan los requisitos y evidencias de contribución al desarrollo sostenible del país, se establece el procedimiento para la aprobación nacional de programas de actividades bajo el Mecanismo de Desarrollo Limpio (MDL) y se reglamenta la autorización de las entidades coordinadoras. En el 2011 se expidió el documento CONPES 3700 que propone un marco de coordinación por medio del cual los sectores, los territorios y las comunidades entendiesen el cambio climático como un tema de desarrollo económico y social y por tanto integraran dicha problemática dentro de sus procesos de planificación e inversión. También un marco de coordinación adecuado para que pudieran ser implementadas las acciones priorizadas en su momento por el país. Es en este marco de coordinación donde se menciona por primera vez a los nodos regionales de cambio climático, como una medida de descentralización de las acciones nacionales, en la búsqueda del empoderamiento de los entes territoriales y de las poblaciones locales frente a la gestión para enfrentar el cambio climático en Colombia. Recientemente, se expidió la ley 1715 de 2014, con la cual el sistema energético nacional, promoverá el desarrollo y utilización de las fuentes no convencionales de energía, principalmente aquellas de carácter renovable, mediante la integración de

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estas fuentes no convencionales de energía al mercado eléctrico, su participación en las zonas no interconectadas y en otros usos energéticos como medio necesario para el desarrollo económico sostenible, la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero y la seguridad del abastecimiento energético. Desconformidad del numeral 1 del artículo 9, se estableció un programa destinado a sustituir progresivamente la generación con diésel en las ZNI con el objetivo de reducir los costos de prestación del servicio y las emisiones de gases contaminantes. En el 2013 Ley 1665 constituye el marco legal y los instrumentos para la promoción del aprovechamiento de las fuentes no convencionales de energía, principalmente aquellas de carácter renovable, lo mismo que para el fomento de la inversión, investigación y desarrollo de tecnologías limpias para producción de energía, la eficiencia energética y la respuesta de la demanda, en el marco de la política energética nacional. Así mismo, establece las líneas de acción para el cumplimento de compromisos asumidos por Colombia en materia de energías renovables, gestión eficiente de la energía y reducción de emisiones de gases de efecto invernadero. De conformidad a la ley 1665 el numeral 2 de articulo 2 la contribución de las energías renovables a la conservación del medio ambiente al mitigar la presión ejercida sobre los recursos naturales y reducir la deforestación, sobre todo en las regiones tropicales, la desertización y la pérdida de biodiversidad; a la protección del cambio climático. En relación con las decisiones internacionales en diciembre de 2014 en Lima, se acordó que los países presentarían contribuciones nacionalmente determinadas (INDC, por sus siglas en ingles) para reducir la concentración de CO2 en la atmosfera. Asimismo, se acordó que de manera voluntaria los países presentarían sus apuestas en adaptación. De esta forma, en el mes de septiembre de 2015 Colombia presentó ante la Secretaría de la Convención su contribución nacionalmente determinada en donde se comprometió a reducir el 20% de sus emisiones de GEI para el año 2030, y en caso de que se provea de suficiente apoyo internacional, dicho compromiso podría aumentar al 30% con respecto a las emisiones proyectadas para dicho año. En materia de adaptación, y partiendo de los avances en el marco del Plan Nacional de Adaptación al Cambio Climático (PNACC), se priorizaron como acciones a 2030, entre otras. 100% del territorio Nacional cubierto con planes de cambio climático formulados y en implementación, un sistema nacional de indicadores de adaptación que permita monitorear y evaluar la implementación de medidas de adaptación, instrumentos de manejo del recurso hídrico con consideraciones de variabilidad y cambio climático en las cuencas prioritarias del país, inclusión de consideraciones de cambio climático en los instrumentos de planificación y acciones de adaptación innovadoras en seis sectores prioritarios de la economía.

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Esta contribución se convierte en uno de los compromisos adquiridos por cada una de las Partes frente a la implementación del Acuerdo de París, adoptado en diciembre 12 de 2015 .Es un Acuerdo universal que compromete a todos los países de la CMNUCC, hace un llamado a mantener el aumento de la temperatura media global por debajo de 2°C o incluso 1,5 °C, los países desarrollados se comprometieron a apoyar a los países en desarrollo a reducir sus emisiones de GEI y adaptarse a los impactos del cambio climático, contará con revisiones periódicas para las acciones en mitigación, adaptación y financiamiento con el fin de aumentar progresivamente la ambición y así cumplir los objetivos globales, define un objetivo global en adaptación al cambio climático y se logra una mayor asignación de recursos para este tema, y cuenta con un mecanismo de cumplimiento y transparencia. La conferencia de Partes de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC) (2015), de conformidad con su numeral 1 del artículo 2, estableció el objetivo último de la presente Convención y de todo instrumento jurídico conexo que adopte la Conferencia de las Partes. Su objetivo es lograr, de conformidad con las disposiciones pertinentes de la Convención, la estabilización de las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera a un nivel que impida interferencias antropógenos peligrosas en el sistema climático, cualquier tipo de actividad que reduzca las emisiones de gases de efecto invernadero o a través de la captura de carbono que llevan a cabo los sumideros como los bosques. Este nivel debería lograrse en un plazo suficiente para permitir que los ecosistemas se adapten naturalmente al cambio climático, asegurar que la producción de alimentos no se vea amenazada y permitir que el desarrollo económico prosiga de manera sostenible. Incluye los seis gases reconocidos por el Protocolo de Kyoto

de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático en

1997, siendo éstos el CO2, CH4, N2O, HFCs, PFCs, SF6.

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2. DESARROLLO DEL ANALISIS

El siguiente desarrollo está basado en documento inédito de Luis Eduardo Jaimes Reatiga, dentro del semillero de prospectiva energética Colombia 2050.

2.1 ANÁLISIS INVENTARIO DE EMISIONES EN COLOMBIA

El inventario nacional de GEI en Colombia se ha llevado a cabo por las entidades cuantificadores como el Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales de Colombia (IDEAM) y La Unidad de Planeación Minero-Energética (UPME). Estas entidades cuantifican los datos de las emisiones desde el año 1990 hasta las más

actualizada 2012 según las actividades que emiten CO2 sectorizadas.

Para el desarrollo de los cálculos del inventario se tiene en cuenta un parámetro importante de las emisiones de los GEI, corresponde al factor de emisión (FE). Este factor está controlado por las directrices del 2006 del IPCC. Proporcionan procedimientos, metodologías y guías técnicas para la preparación de inventarios de GEI, más para la generación de factores de emisión (FE). De acuerdo con el IPCC, la manera más común y fácil de estimar las emisiones de GEI, es mediante la combinación de datos estadísticos de actividad humana (AD) con coeficientes que cuantifican las emisiones o absorciones por cada actividad, llamados factores de

emisión, para lo cual la siguiente ecuación representa los cálculos para emisiones de

CO2 bajo directrices 2006 del IPCC.

𝐸𝑚𝑖𝑠𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠=𝐹𝐸∗𝐴𝐷 FE= Factor de emisión

AD = Actividad humana

Las emisiones generadas en el sector de energía se pueden clasificar en emisiones por combustión y emisiones fugitivas. La primera hace referencia a las emisiones producto de la quema de combustibles como parte de actividades productivas y la segunda hace referencia a aquellas emisiones generadas a partir de la producción, procesamiento, transformación, transporte, almacenamiento y uso de los combustibles. Incluye las emisiones por combustión únicamente cuando éstas no son fruto de una actividad productiva. Para estimar las emisiones, se usan parámetros conocidos como factores de emisión (FE), los cuales son herramientas que permiten estimar la cantidad de emisiones de un determinado contaminante. Normalmente se considera una quema

eficaz del combustible para garantizar la oxidación casi total del carbono disponible

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en el combustible a CO2. El FE de CO2 correspondientes a la quema de combustible se puede calcular mediante la estequiometria de la reacción de combustión, la composición elemental del combustible y el contenido energético del mismo y varían únicamente de un combustible a otro. A continuación, se enuncian las ecuaciones usadas en el algoritmo para determinar los FE en unidades IPCC y unidades comunes, teniendo en cuenta la cantidad de combustible consumido y el FE teniendo en cuenta exceso de aire, el cual se expresa en términos de la cantidad de gases generados por el proceso de combustión.

PM=Peso molecular del CO2 y C

PCI= Poder calorífico de carbón C (Combustible)

De acuerdo con la base de datos obtenida del LEAP, las emisiones de contaminantes pueden surgir de diversas partes del sistema, incluyendo la demanda de los sectores de transformación, módulos y sectores no energéticos. Los valores introducidos para la variable de limitación de emisiones son el valor máximo deseado de emisiones en todos estos sectores. Sin embargo, hay que tener en cuenta que los cálculos de optimización de LEAP normalmente sólo funcionan en un solo módulo de transformación (por lo general el módulo de generación eléctrica). Por lo tanto, se asume los cálculos del IDEAM para realizar la cuantificación de la mitigación de los diferentes sectores emisores en Colombia. Esta entidad tiene un estudio riguroso y es el encargado del reporte ante CMNUCC de los GEI, como se muestra (tabla 1) su amplio esquema de estudio.

45

2.1.1 INVENTARIO Y ESCENARIO TENDENCIAL IDEAM

Como autoridad certificada nacional de Cambio Climático, tiene como misión liderar técnicamente la cuantificación de los datos del inventario de los GEI en Colombia, por las cual es la encargada de realizar el reporto ante CMNUCC para el 2016. Se destaca también, la alianza entre la Agencia de Protección Ambiental de Estados Unidos (EPA, por sus siglas en inglés), la cual permite una estrecha cooperación técnica para el desarrollo de los reportes e inventario de emisiones de GEI.

Las emisiones de CO2 calculados por el IDEAM, presenta su inventario según los

datos de los principales sectores o actividades emisores de CO2, estas actividades

se dividen en sector energético, procesos industriales, agropecuarios y residuos.

Como se observa en la figura 1, las emisiones de CO2 en Colombia proporcionan

resultados entre 1990 y 2010, las cuales presentan una tendencia creciente en emisiones de CO2, con un aumento de 48,4Mt de CO2 en el 2010 respecto a 1990. Por el contrario, se presenta una disminución de 35,6 Mt de CO2 en las emisiones totales del 2012 respecto a las del 2010, debido al descenso en las emisiones calculadas para el sector de agricultura, silvicultura y otros usos de la tierra en el 2012.

Figura 10. Inventario de emisión de CO2 en Colombia según el IDEAM

160

170

180

190

200

210

220

230

1990 1995 2000 2005 2010

Emis

ion

es (

Mt

CO

2)

Años

Inventario de emisión de CO2 en Colombia por sectores (IDEAM)

46

Como se observa en la figura 2, las emisiones producto del sector agricultura, silvicultura y otros usos de tierras en Colombia históricamente es el de mayor contribución a las emisiones de CO2, seguido del sector energía. El sector agropecuario presenta una tendencia de aumento hasta el año 2010 y un descenso significativo de este año al 2012, ya que las emisiones se redujeron en todas sus subcategorías a causa del descenso del inventario bovino, la variabilidad del fenómeno de la niña y la implementación de programas verdes de certificado de incentivo forestal en el lapso especificado, logrando el valor más bajo registrado en

20 años. Mientras que el sector energía presenta un aumento en emisiones dado

por el sector transporte terrestre por aumento en consumo de combustible y del parque automotor. Por último, los sectores de residuos y productos industriales se mantienen con pequeños índices de aumento anuales (IDEAM, 2015).

Figura 11. Inventario de emisión de CO2 en Colombia por sectores.

En el año 2010 las emisiones generadas por Colombia según la cuantificación de

los cálculos del IDEAM en emisiones de CO2 a la atmosfera tienen un valor

calculado de 224 Mton de CO2. Con la tendencia prospectiva de la mitigación del

20% de todos los sectores emisores para el año 2030, representa frente a la

proyección real de 335 Mton con un valor aproximado de 268 Mton de CO2, como

se puede observar en la figura 3.

0

20

40

60

80

100

120

140

1990 1992 1994 1996 1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012

Emis

ion

es M

Ton

Co

2

Años

Inventario de emisión de CO2 en Colombia por sectores (IDEAM)

Agricultura,Silvicultura y otrosusos de la tierra

Energía

Productosindustriales y usode productos

Residuos

47

Figura 12. Escenario tendencial de emisiones y mitigación de CO2 en

Colombia al 2030 según IDEAM

El escenario tendencial de mitigación bajo el acuerdo de la COP 21 de reducir las

emisiones de CO2 en Colombia en un 20%, se expresa en la gráfica, la línea de color rojo muestra el escenario tendencia de mitigación desde el año 2015 hasta

2030, con una reducción de 67 Mt de CO2 respecto al escenario tendencia de color

azul que representa el escenario BAU. Este escenario prospectivo de emisión de CO2 en Colombia de color azul, muestra un crecimiento lineal respecto al año base 2010 del 49,55%, con un valor de 111 Mt de CO2 distribuidos en los diferentes sectores. 2.2 ANÁLISIS DE LOS AUTORES DE EMISIONES CO2 Tras el estudio del contexto nacional de emisiones de CO2 en Colombia, se lleva a

cabo un registro de las fuentes emisoras de CO2. Estas fuentes están distribuidas

en cuatro grandes sectores según la distribución del IPCC que corresponde a: Energía, procesos industriales, agricultura, silvicultura y otros usos de la tierra y residuos. 2.2.1 SECTOR ENERGÉTICO El sector energético agrupas actividades principalmente quema de combustibles fósiles para la producción y uso de energía, y quema de biomasa. Al revisar la emisión de CO2 total en el sector energético para los seis años considerados, se observa en general un crecimiento promedio de 10 % anual, a excepción del año 2004 en el que se presentó una reducción de 1,56% respecto al año 2000. Esta reducción de emisiones en el 2004 responde a disminución de consumos de

200

225

250

275

300

325

350

2010 2015 2020 2025 2030

Emis

ion

es (

MTo

n C

O2

)

Años

Tendencia de emisiones CO2 IDEAM

Escenario emision Escenario mitigación

48

combustibles en los sectores de generación de energía eléctrica, industria manufacturera y sector comercial. Para el año 2000, el 74% de la generación de energía eléctrica en Colombia fue de origen hidráulico y el 24% de origen térmico, mientras que en el año 2004 la generación hidráulica subió al 78% y la generación térmica bajo aproximadamente al 17%, lo que ocasionó que el consumo de gas natural y carbón disminuyera de manera significativa, pasando de consumir 107.500 TJ en el año 2000 a 84.414 TJ

en el año 2004 donde se ve la afectada en forma positiva la curva de emisión de

CO2. Se puede ver que durante periodos de hidrología critica, como lo fue el

fenómeno de Niño del 2009-2010, las emisiones por generación térmica aumentaron debido a que gran parte de la demanda debió ser cubierta con esta

tecnología. En promedio las emisiones de este sector están alrededor de los 63,7

millones de toneladas de CO2, pero para este periodo alcanzaron a llegar a 71,2 millones. (UPME). 2.2.2 SECTOR INDUSTRIAL La información de la caracterización de las emisiones de CO2, está relacionada con

fracciones, porcentaje de pureza, relaciones estequiometrias de las materias primas y las tecnologías de producción. La tendencia mantiene un creciente promedio de 22%, hasta el año 2000 en donde las emisiones totales tuvieron una disminución aproximada del 13% respecto a las de 1994. La reducción presentada en el año 2000 fue consecuencia de la crisis del periodo de 1997 y 1999, la economía colombiana experimento una de las crisis económicas más agudas de su historia, lo que involucro una fuerte desaceleración del producto interno bruto. En términos relativos, el costo de la crisis en Colombia fue bajo (inferior al 4% del PIB). La evidencia internacional indica que el costo las crisis oscila entre 7.3 % -9.7% del PIB una crisis bancaria de proporciones importantes y el colapso del régimen de banda

cambiaria existente (JOSE DARIO URIBE, 2008) esta crisis económica afecto

indirectamente las emisiones CO2 respecto 1998 al 2000. Esta evaluación estableció que los procesos industriales de minerales con mayor prioridad para el presente inventario coinciden con los de mayor aporte en emisiones, es decir, las producciones de Clinker, cal, hierro y acero, amoníaco, ácido nítrico etc., establecen una alta emisión para el sector. El comportamiento de la producción de cemento que mantenía una tendencia creciente hasta el 1995, presenta una caída del 5,5%, que representa 200 miles toneladas producidas durante el periodo que comprende 1995 y 1999. Durante enero del 2000 los despachos de cemento gris en Colombia totalizaron 898.048 toneladas, lo que significó un crecimiento de 4,5% en comparación con el mismo del año, en el mismo año se consolidó como uno de los años de menor dinamismo para la industria cementera colombiana, fue así como la producción de cemento alcanzó el nivel alrededor de 500 mil toneladas, mostrando una

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disminución 42%. Según lo revelan las cifras del Instituto Colombiano de Productores de Cemento - ICPC. 2.2.3 AGRICULTURA, SERVICULTURA Y OTROS Según el estudio realizado por los entes responsables, las subcategorías denominadas son: Ganadería, tierras y fuentes agregadas, provenientes de la tierra,

son las que más desequilibrantes de las emisiones de CO2 en Colombia.

Para el año 2010, las emisiones generadas por el sector de agricultura y silvicultura y otros usos de la tierra son las que representan el mayor aporte en el total de

emisiones de GEI con un 58,1% de Participación 130,3 Mt de CO2, los cuales el 65%

corresponde a emisiones de CO2 generadas principalmente por el uso de las tierras deforestadas para la ganadería. Según el inventario bovino realizado por Federación Colombiana de Ganaderos (FNG) se puede ver el crecimiento bovino, lo que implica un aumento en las hectáreas forestadas para la siembra de pastizales. Este aumento representa el 70% entre 2000 y 2010 que incide

directamente sobre el inventario el comportamiento de las curvas de emisiones de

CO2.

Según FNG el inventario bovino realizado ha tenido un crecimiento importante, lo que implica un aumento en las hectáreas forestadas para la siembra de pastizales,

este aumento representa el 70% entre los años 2000 y 2010. Incide directamente en

las emisiones de CO2 por disminución del sector que absorbe estas emisiones para su proceso fotosintético.

2.2.4 RESIDUOS La tendencia en las emisiones totales para la categoría de residuos es creciente para los seis años considerados, con un aumento de 15% hasta el año 2010. La incineración abierta de residuos es la única categoría directa en la que se presenta descenso en las emisiones, especialmente entre los años 1990 a 2000, lo cual se debe principalmente a la disminución en la fracción de población que realiza quema abierta de residuos, pasando de 40% en 1990 a 14,7% en 2000 (DANE, 2014). Esta cifra tiende a disminuir estableciéndose en 13% para el año 2012. Es importante mencionar también que la categoría de incineración de desechos solo se estimó a partil del 2010, dado que solo se cuenta con información de incineración de residuos peligrosos en el país a partir del 2009. La gran importancia en este grupo lo representa el tratamiento de agua residuales e

incineración de residuos sólidos de forma indirecta, debido a la producción de CH4 por medio de la combustión emitiendo en una relación de masa de acuerdo con la ecuación estequiometria de la combustión del CH4. La reacción química de la

combustión de CH4, en este caso 1 mole de CH4 produce una mol de CO2 y dos

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de H2O, o lo que es lo mismo, 16 g de CH4 reaccionan para producir 44 g de CO2 y 36 g de H2O De forma similar, la producción total del sector de residuos en emisiones de CO2 equivalentes presenta una tendencia creciente. Adicionalmente, por el manejo de las

aguas servidas humanas se emitieron 2,22 y 2,49 Gg de N2O en los años 2000 y

2004, respectivamente representando un incremento de 14,2%. Las emisiones totales en CO2 equivalentes del sector de residuos, para los años 1990, 1994, 2000 y 2004 muestran una tendencia creciente con excepción de las emisiones provenientes de los sistemas de tratamiento de aguas residuales industriales, que entre 1990 y 2000 presenta un leve descenso. 2.3 ANÁLISIS ESCENARIO PARA MITIGACIÓN DE CO2 De acuerdo con la información histórica suministrada por el balance energético nacional (UPME, 2014), el sector transporte ha venido ganando importancia en su participación en el consumo de energéticos del país.

Los energéticos asociados al consumo del sector son combustibles líquidos, como gasolinas (extra y corriente), ACPM, biocombustibles usados para la mezcla; gas natural vehicular (GNV), gas licuado de petróleo (GLP) y electricidad, estos dos últimos en una menor proporción. La grafica 9 muestra el consumo de combustibles en el sector transporte calculada a partir de la información reportada por el Ministerio de Hacienda y crédito público, la Federación Colombiana de Combustibles (Fedebiocombustibles), y Concentra para el caso del GNV.

Esta distribución incluye la electricidad usada en el sector, que son alrededor de 65GWh correspondiente a los consumos del metro de Medellín y del Tren de la Sabana que opera Acerías Paz del Rio desde 2004, y que representa el 0,06% de la energía usada actualmente.

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Figura 13. Distribución histórica del consumo de energéticos en el sector transporte

A partir de la gráfica podemos ver el consumo de combustibles en el sector transporte calculada a partir de la información reportada por el Ministerio de Hacienda y crédito público, la Federación Colombiana de Combustibles (Fedebiocombustibles), y Concentra para el caso del GNV.

Esta distribución incluye la electricidad usada en el sector, que son alrededor de 65 GWh correspondiente a los consumos del metro de Medellín y del Tren de la Sabana que opera Acerías Paz del Rio desde 2004, y que representa el 0,06% de la energía usada actualmente. La siguiente gráfica muestra la proyección de la distribución de la canasta de energéticos bajo este escenario. La demanda de energía para el sector se reduce en 116.524TJ (reducción del 18%) en el 2030 comparado con el escenario base (escenario medio) y la sustitución de combustible se da sobre todo en la gasolina, la cual es reemplazada principalmente por electricidad y vehículos híbridos, que usan electricidad y un combustible, ya sea ACPM o gasolina.

A continuación, se muestra la proyección de la distribución de la canasta de energéticos bajo este escenario. La demanda de energía para el sector se reduce en 116.524TJ (reducción del 18%) en el 2030 comparado con el escenario base (escenario medio) y la sustitución de combustible se da sobre todo en la gasolina, la cual es reemplazada principalmente por electricidad y vehículos híbridos (combustible y batería) ya sea ACPM o gasolina.

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Figura 14. Proyección de la canasta energética del sector transporte bajo el escenario del cambio del parque automotor.

La sustitución de energéticos se da, en el caso del transporte particular, la electricidad reemplaza principalmente el uso de gasolina, y llega a tener una participación del 13% en la flota de automóviles y de más del 50% en la flota de taxis y en la flota de motos en el 2030

Figura 15. Cambio del parque automotor a vehículos eléctricos (sin motos).

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Figura 16. Cambio del parque automotor a vehículos híbridos (sin motos).

En marzo de 2014, los ministerios de Ambiente y Transporte lanzaron un plan de acción referente a la mitigación del cambio climático, denominado PLAN DE ACCIÓN SECTORIAL DE MITIGACIÓN (PAS) SECTOR TRANSPORTE, el cual está enmarcado en la Estrategia Colombiana de Desarrollo en Bajo Carbono ECDBC.

Gracias a las bondades de los vehículos eléctricos, éstos pueden, en principio, aportar sustancialmente a la reducción de las emisiones de carbono, considerando los siguientes aspectos:

La electricidad necesaria para su operación puede ser generada a partir de diferentes tipos de fuentes de energía, entre ellas, las fuentes renovables. De ser esto último posible, los vehículos eléctricos no tendrían emisiones de CO2 asociadas a su funcionamiento.

No generan emisiones directas y manejan mejores eficiencias que los vehículos convencionales

Con el fin de estimar las mejoras medioambientales por ahorro de emisiones se realizó un análisis sobre la cantidad de emisiones directas generadas por un vehículo convencional (diésel o gasolina).

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Tabla 3. Emisiones anuales por vehículo

Fuente: Elaboración propia

Como se puede observar en la Tabla 3 las emisiones contaminantes de CO2 se reducen si hay un cambio de la tecnología convencional a la eléctrica, Además desaparecen las emisiones de otros contaminantes de gran importancia en los centros urbanos, tales como el material particulado, NOX, etc., las cuales para el caso del bus diésel representan cerca de 0,05 y 0,90 toneladas por vehículo

respectivamente. Si se observan las siguientes tres gráficas, se puede ver el ahorro

acumulado en emisiones de CO2, sí en los siguientes 26 años dejaran de ingresar

vehículos convencionales y por su parte se adoptan los vehículos eléctricos.

Las cifras llegan a ser del orden de 136 mil toneladas de CO2 para el caso de los buses.

Figura 17. Toneladas de CO2, reducidas acumuladas – Bus.

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Figura 18. Toneladas de CO2, reducidas acumuladas –Taxi.

Figura 19. Toneladas de CO2, reducidas acumuladas –Utilitarios.

Como se puede evidenciar las toneladas de emisiones de CO2 que se reducen son

significativas, aportando así una mejora en el medio ambiente y el sector transporte dejaría de ser uno de los sectores con mayores emisiones de GEI, de igual manera la canasta energética del parque automotor del país no dependería solamente de los hidrocarburos, sino que se abriría espacio para otras tecnologías e innovaciones.

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2.4 ANALISIS DE RESULTADOS PARA EL ESCENARIO DE MITIGACION

En el análisis de mitigación de obtuvieron las toneladas de CO2 reducidas para los diferentes tipos de vehículos de servicio público mediante el cambio de tecnologías, teniendo estas líneas de reducción de CO2 para los siguientes 26 años empezando desde el 2010 se puede hacer una comparación respecto a los tres grupos de vehículos y su efecto sobre las emisiones nacionales. A continuación, se presenta esta grafica comparativa en base a la reducción de CO2 de las anteriores tres gráficas en las emisiones de Colombia.

Figura 20. Contribución de reducción de CO2 de los escenarios de

implementación de la tecnología en buses, taxis o vehículos utilitarios – 2015

A partir del análisis de la gráfica, se demuestra que los buses son el mayor contribuyente de reducción de emisiones, con un porcentaje de aproximadamente 4,20%, esto se debe a que es un transporte que beneficia a la mayor parte de la población por lo tanto son una gran mayoría de parque automotor de Colombia. Posteriormente los taxis son los segundos que más contribuyen con un porcentaje de 2,80% y los vehículos utilitarios son los que menos se dan en el parque automotor de Colombia por ello su cambio hacia tecnologías de vehículos eléctricos e híbridos no es de gran impacto en la reducción de emisiones totales que se quiere logar al 2030, ya que su contribución es de 0,3%. En la actualidad, los vehículos eléctricos tanto privados como de servicio público ya están en fase de comercialización en varios países del mundo, razón por la cual Colombia puede aprovechar los efectos de aprendizaje y utilizar las tecnologías más eficientes.

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3. CONCLUSIONES

• El escenario de mitigación de entrada de vehículos eléctricos o híbridos impacta positivamente la reducción de dióxido de carbono en grandes cantidades siempre y cuando estos vehículos sean alimentados energéticamente por fuentes renovables; Colombia genera la mayor parte de su energía a partir de hidroeléctricas, pero cuando la demanda aumenta, entran en operación las centrales térmicas que son grandes contaminantes de gases de efecto invernadero.

• Colombia debe promover nuevas políticas para apoyar a las personas que adquieran autos eléctricos o híbridos; así como a su vez, permitir la entrada de nuevos mercados internacionales con catálogos amplios de autos con estas características y que tengan precios y calidad para competir con los autos que utilizan combustibles fósiles.

• El sector público es entre el parque automotor el más contaminante, por lo que las diferentes empresas prestadoras del servicio de transporte deberían ser incentivadas por parte del gobierno para ir migrando a vehículos eléctricos o híbridos sin que esto les suponga una compleja transición económicamente no viable.

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