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2015
VERONICA MERCADO LEIGUE
DIANA RODRÍGUEZ JIMÉNEZ
TUTORAS
CAROLINA IBAÑEZ
ELENA MARÍN
MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y
GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
ESCUELA DE ORGANIZACIÓN INDUSTRIAL
2015
CÁLCULO DE HUELLA DE CARBONO DE PRODUCTOS TERMINADOS EN YACIMIENTOS PETROLIFEROS FISCALES BOLIVIANOS -YPFB.
CÁLCULO DE HUELLA DE CARBONO DE PRODUCTOS TERMINADOS EN YACIMIENTOS PETROLIFEROS FISCALES BOLIVIANOS -YPFB.
.
VERONICA AIDEE MERCADO LEIGUE
DIANA CECILIA RODRÍGUEZ JIMÉNEZ
ESCUELA DE ORGANIZACIÓN INDUSTRIAL
MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
MADRID
2015
ÍNDICE
RESUMEN .................................................................................................................... 1
INTRODUCCIÓN .......................................................................................................... 2
OBJETIVO .................................................................................................................... 3
1. MARCO TEORICO ............................................................................................... 4
1.1 INTRODUCCIÓN AL CAMBIO CLIMATICO ........................................................ 4
1.1.1 Protocolo de Kyoto ....................................................................................... 4
1.1.2 Componentes del Inventario de Gases de Efecto Invernadero ..................... 4
1.2 FUENTES DE EMISIONES DE GASES DE EFECTO INVERNADERO EN LA
INDUSTRIA DEL PETROLEO. ................................................................................. 6
1.3 BENEFICIOS DE CALCULAR LA HUELLA DE CARBONO DE UN PRODUCTO
................................................................................................................................. 7
1.4 MARCO NORMATIVO EN BOLIVIA RESPECTO A LA LUCHA CONTRA EL
CAMBIO CLIMÁTICO ............................................................................................... 8
1.4.1 Constitución Política del Estado ................................................................... 9
1.5 EMISIONES EN BOLIVIA ................................................................................. 11
2. METODOLOGIA ................................................................................................. 13
2.1 PRINCIPIOS DE CONTABILIDAD Y NOTIFICACION DE GASES EFECTO
INVERNADERO DE LA INDUSTRIA DEL PETROLEO. ......................................... 13
2.2 DEFINICIÓN DEL ESTUDIO ............................................................................ 15
2.3 IDENTIFICACIÓN DE ALCANCE DEL PROYECTO Y LAS FUENTES DE
EMISIÓN................................................................................................................. 15
2.3.1 Tipos de emisiones consideradas ............................................................. 19
2.4 GASES DE EFECTO INVERNADERO SEGÚN ALCANCE 1 y 2 (O SEGÚN
FUENTE DE EMISION) .......................................................................................... 20
2.4.1 Emisiones Directas de GEI (Alcance 1) ..................................................... 21
2.4.2 Emisiones Indirectas de GEI por Energia - (Alcance 2) .............................. 21
2.5 EXCLUSIÓN DE FUENTES .............................................................................. 21
2.6 CUANTIFICACIÓN DE EMISIONES DE GEI .................................................... 22
2.6.1 Identificación De Fuentes ........................................................................... 22
2.6.2 Metodología de Cuantificación .................................................................. 22
3. DESCRIPCIÓN DE LAS ETAPAS Y RESULTADOS .............................................. 24
3.1 ETAPA DE EXTRACCIÓN ................................................................................ 24
3.1.1 Cálculos para Petróleo Importado. ............................................................ 24
3.1.2 Plantas de Petróleo en Bolivia. .................................................................. 25
3.2 ETAPA DE TRANSPORTE .............................................................................. 28
3.2.1 Transporte de petróleo Crudo fuera de Bolivia. ......................................... 28
3.2.2 Transporte de petróleo Crudo en Bolivia. .................................................. 30
3.2.3 Transporte Marítimo .................................................................................. 33
3.3 ETAPA DE REFINACIÓN ................................................................................ 35
3.4 ETAPA DE DISTRIBUCIÓN ............................................................................. 39
4. RESULTADOS Y ANALISIS ............................................................................... 43
4.1 RESULTADOS DE LAS EMISIONES DE GEI ................................................... 43
5. OPORTUNIDADES DE REDUCCIÓN Y RECOMENDACIONES ........................ 49
6. CONCLUSIONES ............................................................................................... 52
BIBLIOGRAFIA ........................................................................................................... 53
ANEXOS ..................................................................................................................... 56
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1.Potenciales de calentamiento mundial ............................................................. 6
Tabla 2. Resumen de legislación nacional relacionada a cambio climático en Bolivia . 11
Tabla 3. Producción en Plantas de Bolivia .................................................................. 24
Tabla 4. Factores utilizados en la etapa de Extracción ............................................... 27
Tabla 5. Total de Crudo .............................................................................................. 28
Tabla 6. Distancias de Yacimientos a Puertos de Carga ............................................. 29
Tabla 7. Estaciones de Bombeo en el tramo Arica – Refinería ................................... 30
Tabla 8. Consumo Combustible .................................................................................. 31
Tabla 9. Consumo de Combustible de Equipos .......................................................... 32
Tabla 10. Factores de Emisión en etapa de Transporte ............................................. 35
Tabla 11. Recepción de Producto ............................................................................... 35
Tabla 12. Factores de Emisión Etapa de Refinación ................................................... 39
Tabla 13.Factores de Emisión en Etapa de Distribución ............................................. 40
Tabla 14. Información Inventario ................................................................................. 42
Tabla 16. Resultado de Huella de Carbono ................................................................ 43
ÍNDICE DE GRÁFICOS
Gráfico 1. Gases de efecto invernadero producidos por Bolivia, 1990-2004 .............. 12
Gráfico 2. Esquema de transporte petroleo importado hacia Bolivia ........................... 16
Gráfico 3. Esquema Básico del Sistema ..................................................................... 17
Gráfico 4. Esquema del alcance ................................................................................. 18
Gráfico 5. Resumen del alcance ................................................................................. 20
Gráfico 6. Esquema de Alcance de emisiones de GEI según actividad ...................... 22
Gráfico 7. Emisiones de GEIs de productos t CO2e/t Producto .................................. 44
Gráfico 8. Resumen de Emisiones en t CO2e/ t PRODUCTO ................................... 45
Gráfico 9. Resumen de Emisiones en gCO2e/ MJ de los productos .......................... 45
Gráfico 10. Resumen de Emisiones de GLP en: T Co2e/T producto y g CO2e/ MJ ... 46
Gráfico 11. Resumen de Emisiones de gasolina Especial en: t Co2e/t Producto y g
CO2e/ MJ ................................................................................................................... 46
Gráfico 12. Resumen de Emisiones de Gasolina Premium en: t Co2e/t producto y g
CO2e/ MJ ................................................................................................................... 47
Gráfico 13. Resumen de Emisiones de Jet Fuel en: T Co2e/T producto y g CO2e/ MJ
................................................................................................................................... 47
Gráfico 14. Resumen de Emisiones de Kerosene en: t Co2e/t producto y g CO2e/ MJ
................................................................................................................................... 48
Gráfico 15. Resumen de Emisiones de Diésel Oíl en: t Co2e/t Producto y g CO2e/ MJ
................................................................................................................................... 48
1 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
RESUMEN
El siguiente trabajo de grado desarrolla el ¨Calculo de la Huella de carbono de los
distintos productos terminados de la refinería Yacimientos Petrolíferos Fiscales
Bolivianos, ubicada en la ciudad de Santa Cruz de la Sierra en Bolivia, Sur América.
Los productos definidos en el alcance del proyecto son: Gas Licuado de Petróleo
(GLP), Gasolina Especial, Gasolina Premium, Jet Fuel, Kerosene y Diésel Oíl.‖.
El alcance del proyecto fue determinar las cantidades totales de emisiones de Gases
Efecto Invernadero en cada una de las etapas del ciclo de vida de los productos
anteriormente mencionados finalizando con la entrega del mismo en otra organización
limitando el sistema a las entradas, es decir el producto de la cuna a la puerta.
Se inició el proyecto con la identificación de las fuentes de emisión y el análisis de la
metodología a utilizar. A partir de estos aspectos se formuló el cálculo de la Huella de
Carbono. Existen diversas normas y guías internacionales, con enfoque de producto y
otras con enfoque corporativo en el caso particular del trabajo será la primera las que
nos interesen. La metodología que finalmente se decidió utilizar fue la del GHG
Protocol, desarrollado por el WRI (World Resources Institute) y el WBCSD (World
Business Council for Sustainable Development) apoyada además por numerosas
empresas, organizaciones no gubernamentales y administraciones públicas.
Palabras Claves: GEIs, Huella de Carbono, fuentes de emisión, factores de emisión,
metodologías.
2 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
INTRODUCCIÓN
El sector de los hidrocarburos contribuye de forma importante en la generación de
gases efecto invernadero; en la gran mayoría de la comunidad científica, un gran
número de grupos sociales y empresariales de los diferentes países del mundo están
convencidos que dicha actividad es uno de los mayores contribuyentes al cambio
climático, situación que se interpone en el camino hacia el desarrollo sostenible.
El problema radica en las múltiples y cada vez más evidentes transformaciones en el
sistema climático, determinadas por el progresivo aumento en las concentraciones de
gases efecto invernadero en la atmósfera. Este aumento en las concentraciones está
provocado por emisiones antropogénicas a la atmósfera de estos mismos gases efecto
invernadero, consecuencia de la quema de combustibles fósiles, la deforestación y los
cambios en el uso de suelo, así como diversos procesos industriales.
Por esta razón y partiendo del análisis de la situación actual de los gases de efecto
invernadero, originados específicamente del sector de hidrocarburos, en el desarrollo
del siguiente trabajo se realiza el ―Calculo de la Huella de carbono de productos
terminados de una refinería ubicada en Bolivia: GLP, Gasolina Especial, Gasolina
Premium, Jet Fuel, Kerosene, Diésel Oíl.
Con el cálculo se busca identificar y cuantificar las emisiones de gases de efecto
invernadero en la cadena de suministro del petróleo, desde la extracción en pozo,
transporte, procesamiento y entrega para su posterior distribución:
Emisiones en los yacimientos de producción de petróleo crudo (Petróleo
importado hacia Bolivia)
Emisiones en el transporte marítimo hasta el puerto de Arica
Emisiones en el transporte por ducto del petróleo crudo importado hasta la
Refinería Boliviana
Emisiones en los yacimientos de producción en territorio Boliviano.
Emisiones en el transporte de petróleo por ducto hacia la refinería de Bolivia.
Emisiones en el procesamiento en la Refinería Boliviana
Emisiones en la distribución de los productos terminados por ducto y cisternas
hacia las plantas de almacenamiento.
3 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
OBJETIVO
Calcular la huella de carbono de productos terminados de la refinería Yacimientos
Petrolíferos Fiscales Bolivianos - YPFB: Gas Licuado de Petróleo (GLP), Gasolina
Especial, Gasolina Premium, Jet Fuel, Kerosene y Diésel Oíl e identificar las
oportunidades de reducción existentes.
4 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
1. MARCO TEORICO
1.1 INTRODUCCIÓN AL CAMBIO CLIMATICO
1.1.1 Protocolo de Kyoto
El 11 de diciembre de 1997 los paises industrializados se comprometieron, en la
ciudad de kyoto, a ejecutar un conjunto de medidas para reducir los gases de efecto
invernadero. Los gobiernos signatarios pactaron reducir en un 5.2 % de media las
emisiones contaminantes entre 2008 y 2012, tomando como referencia los niveles de
1990. El acuerdo entro en vigor el 16 de febrero de 2005, despues de la ratificacion
por parte de rusia el 18 de noviembre de 2004. En la actualidad 166 paises lo han
ratificado.
Este instrumento se encuentra dentro del marco de la convencion de las Naciones
Unidas sobre el cambio climatico, suscrita en 1992 dentro de lo que se conocio como
la cumbre de la tierra de Rio de Janeiro.
1.1.2 Componentes del Inventario de Gases de Efecto Invernadero
Los gases de efecto invernadero son aquellos gases atmosféricos que dejan pasar la
radiación solar a la superficie de la tierra pero absorben la radiación infrarroja emitida
por esta. A excepción del vapor de agua, estos gases están presentes en la atmósfera
en concentraciones mínimas. Los gases de efecto invernadero ingresan a la atmósfera
como parte de ciclos naturales y como resultado de actividades humanas
Los gases de efecto invernadero más comunes son los previstos en el Protocolo de
Kyoto, los cuales son Dióxido de carbono (CO2), Metano (CH4), Óxido nitroso (N2O),
Hidrofluorocarbonos, (HFC), Perfluorocarbonos (PFC) y Hexafluoruro de azufre (SF6)
Los gases de efecto invernadero que son cuantificados en el presente trabajo son el
dióxido de carbono, metano y óxido nitroso.
a) DIOXIDO DE CARBONO (CO2):
Es considerado el gas efecto invernadero en adelante GEI más importante, debido al
papel que desempeña en el sistema atmosfera - océano – tierra y el efecto que tiene
sobre los cambios en los balances energéticos de la tierra, además tiene un tiempo de
5 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
permanencia en el sistema climático relativamente largo, del orden de un siglo o más,
así como lo afirma el grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático
(IPCC) el cual es el principal organismo internacional para la evaluación de cambio
climático1, si se mantuvieran las emisiones antropogénicas globales netas (es decir las
fuentes y sumideros resultado de actividades humanas) en los niveles actuales se
llegaría a una tasa casi constante de aumento de las concentraciones atmosféricas
durante dos siglos, otra de las razones por las cuales es considerado el GEI mas
importante.
b) METANO (CH4):
El metano es un GEI que procede de fuentes tanto naturales (por ejemplo humedales,
la descomposición de estiércol animal o la fermentación entérica en el proceso
digestivo de animales herbívoros, vertederos de residuos urbanos), como
antropogénicos (por ejemplo, en el uso de combustible fósil, en el cultivo de arroz bajo
riego, las quemas de pre-cosecha o de residuos agrícolas, la disposición de residuos
sólidos, la industria del gas natural y el tratamiento anaerobio de aguas residuales.
c) ÓXIDO NITROSO (N2O):
Son de carácter natural y antropogénico, contribuye con cerca del 6%2 del forzamiento
del efecto invernadero, según IPCC 1997, tiene un periodo de vida largo entre 100 y
150 años. Es eliminado de la troposfera (donde actúa como GEI) mediante el
intercambio con la estratosfera, donde es destruido lentamente por la descomposición
fotoquímica.
Sus fuentes incluyen los océanos, la quema de combustibles fósiles, de biomasa y las
actividades agrícolas. Las emisiones generadas por suelos agrícolas se consideran las
más relevantes por su gran aporte de N2O, se deben principalmente a los procesos
microbiológicos de nitrificación y des nitrificación del suelo. Se pueden distinguir dos
tipos de emisiones: las directas (es decir, directamente de los suelos a los que se
agrega o libera el Nitrógeno) y las indirectas que pueden ocurrir de gestionados y del
uso de combustible fósil y quemado de biomasa, y la subsiguiente disposición de estos
gases y sus productos NH4* y NO3- en suelos y aguas; la segunda, después de la
lixiviación y el escurrimiento del N, principalmente como NO3- , de suelos gestionados.
1 http://www.ipcc.ch/organization/organization.shtml 14/01//2015
2 http://www.ipcc.ch/organization/organization.shtml 14/01//2015
6 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
Generalmente las emisiones de GEI se expresan en unidades de CO2 equivalente
(CO2eq), que es la cantidad de emisión de dióxido de carbono que ocasionaría, el
mismo forzamiento radiativo a lo largo del tiempo, que una cantidad de GEI de larga
permanencia o una mezcla de los mismos durante un horizonte de tiempo. Para un
GEI, las emisiones de CO2 equivalente, se obtienen multiplicando la cantidad de GEI
emitida por su potencial de calentamiento mundial (GWP) para un horizonte temporal
dado.
Los GWP son un índice para calcular la contribución al calentamiento mundial relativo
debido a la emisión en la atmosfera de un kilogramo de un gas efecto invernadero,
comparado con la emisión de un kilogramo de dióxido de carbono. Los GWP
calculados para diferentes horizontes temporales muestran los efectos de los periodos
de vida en la atmosfera de los diferentes gases como se establece en la Tabla 1 los
cuales fueron usados en el estudio realizado
GAS
IPCC Revised GWP
(IPCC AR4,2007)
applicable after 2012
CO2 1
CH4 25
N2O 298
Tabla 1.Potenciales de calentamiento mundial
(Fuente: Adaptada de tabla 2.14 de IPCC Fourth assessment Report 2007)
1.2 FUENTES DE EMISIONES DE GASES DE EFECTO INVERNADERO EN LA
INDUSTRIA DEL PETROLEO.
Las emisiones de gases de efecto invernadero de la industria del petróleo provienen
de diversas fuentes. Esas fuentes se clasifican en tres categorías principales:
Emisiones por combustión
Emisiones provenientes de procesos
Emisiones fugitivas
7 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
Las emisiones de fuentes de combustión estáticas incluyen las resultantes de la
combustión de combustibles en calderas, horno, quemadores, calentadores, turbinas y
motores estáticos, así como la combustión en antorchas. Estas fuentes abundan en la
industria del petróleo y dan cuenta de la mayor parte de sus emisiones de GEI.
Las fuentes de combustión móviles incluyen la combustión de combustibles en
buques, barcazas, camiones, automóviles y aviones. Si bien estas fuentes también
son de uso común en la industria del petróleo sus emisiones son en general mucho
más pequeñas que las de las fuentes de combustión estacionarias o estáticas.
Las emisiones GEIs, provenientes de procesos son las derivadas del procesamiento
físico o químico de materiales. En la industria del petróleo, se trata en general de
caudales de hidrocarburo líquido o gaseoso.
Las emisiones fugitivas se originan por las fugas ocurridas en los equipos (sellos,
válvulas, juntas). Las fuentes de emisiones fugitivas dentro de la industria son
preocupantes debido sobre todo a la alta concentración de CH4 en muchos caudales
de gases, además de la presencia de CO2 en algunos de ellos.
1.3 BENEFICIOS DE CALCULAR LA HUELLA DE CARBONO DE UN PRODUCTO
La huella de carbono ayuda a identificar las fuentes de emisiones de GEI de un
determinado bien o servicio, permitiendo por lo tanto, definir mejores objetivos,
políticas de reducción de emisiones más efectivas e iniciativas de ahorro de costo
mejor dirigidas. Todo ello, consecuencia de un mejor conocimiento de los puntos
críticos para la reducción de emisiones, que pueden o no pueden ser de
responsabilidad directa de la organización o empresa.
Representa una medida para la contribución de las organizaciones a ser entidades
socialmente responsables y un elemento más de concienciación para la asunción
entre los ciudadanos de prácticas más sostenibles.
Es además, una excelente herramienta de diferenciación ante consumidores, clientes
y admiraciones publicas cada vez más exigentes en relación a la necesidad de
minimización del impacto ambiental de las actividades empresariales. Así la huella de
carbono es una eficaz estrategia para anticiparse a las necesidades de sus clientes y
8 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
ayudar a la consolidación de la imagen de las empresas, así como para estar
preparado ante posibles requisitos normativos futuros.
El cálculo de Huella de carbono implica tener un indicador de impacto frente al cambio
climático que permite establecer metas de reducción.
Es una herramienta de gestión que permite focalizar puntos críticos, estableciendo
objetivos para metas a corto y mediano plazo en términos de eficiencia energética e
incorpora una sincronización en la logística de la empresa y con la cadena de
proveedores y clientes.
1.4 MARCO NORMATIVO EN BOLIVIA RESPECTO A LA LUCHA CONTRA EL
CAMBIO CLIMÁTICO
Bolivia cuenta con instrumentos referidos al cambio climático que han sido
incorporados a la normativa del país, dentro de los cuales consideramos como los
principales las siguientes:
Normas de carácter Supra Normativo.
Tratados internacionales.
Bolivia ha firmado la convención marco de las Naciones Unidas sobre el cambio
climático –CMNUCC en ocasión de la cumbre de la tierra (conferencia de las naciones
unidas sobre el medio ambiente y el desarrollo), en Rio de Janeiro, habiéndola
ratificado el 25 de julio de 1994 , por La ley N1576, aprobada por el congreso nacional
y el ejecutivo. Posteriormente, en noviembre de 1994, la secretaria de la convención
recibe y acuerda dicha ratificación.
A principios de 1995 se crea el programa nacional de cambios climáticos, que hoy
depende del viceministerio del medio ambiente biodiversidad y cambios climáticos,
para iniciar acciones tendientes a cumplir con las obligaciones contraídas ante la
convención marco de las naciones unidas sobre el cambio climático y desarrollar las
primeras investigaciones cobre la temática.
9 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
Bolivia ratifica el protocolo de Kyoto a través de la ley de la republica n 1988 de julio de
1999. A fines del año 2002 se crea la oficina de desarrollo limpio con la finalidad de
implementar proyectos que reduzcan y absorban emisiones de CO2.
La participación activa de Bolivia en la convención marco de las naciones unidas sobre
el cambio climático ha permitido que se tengan en cuenta a los bosques (forestación y
reforestación) en el mecanismo de desarrollo limpio del protocolo de Kyoto. Un
importante hecho es la creación, en 1999, del consejo interinstitucional del cambio
climático, integrado por entidades gubernamentales, no gubernamentales, de ciencia y
del sector privado, junto al programa de las naciones unidas para el desarrollo.
1.4.1 Constitución Política del Estado
La constitución política del estado Boliviano ha incorporado una amplia gama de
preceptos relativos a temas ambientales y de recursos naturales, aunque en ninguno
de ellos se refiere específicamente a cambio climático, sin embargo dentro de los
derechos sociales que instituye, en su artículo 33 establece el derecho que toda
persona tiene a un ambiente saludable, protegido y equilibrado. El ejercicio de este
derecho debe permitir a los individuos y colectividades de las presentes y futuras
generaciones, además de otros seres vivos, desarrollarse de manera normal y
permanente.
Por otro lado se hace referencia específica a la región amazónica de Bolivia, en la
Constitución Política donde establece en capitulo VIII, artículo 390 numeral I, la cuenca
amazónica boliviana constituye un espacio estratégico de especial protección para el
desarrollo integral del país por su elevada sensibilidad ambiental, biodiversidad
existente, recursos hídricos y por las eco regiones. En síntesis la legislación en Bolivia
ha desarrollado una amplia reglamentación ambiental que atiende a sus principales
rubros de desarrollo y necesidades sociales; en la Tabla 2 se detallan las normas
nacionales que contribuyen, en alguna medida, a la mitigación y adaptación al cambio
climático.
10 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
FECHA NORMA OBJETIVO
Julio de 1994 Ley 1576 Aprueba y ratifica la Convención Marco de
las Naciones Unidas sobre el Cambio
Climático (CMNUCC).
Abril de 1998 Decreto Supremo 25030 Dispone la creación del Programa Nacional
de Implementación Conjunta, reconoce al
Programa Nacional de Cambios Climáticos
como el ente competente operativo
encargado de cumplir compromisos técnicos
de Bolivia ante la CMNUCC.
Julio de 1999 Ley 1988 Aprueba y ratifica el Protocolo de Kyoto de
la Convención Marco de las Naciones
Unidas sobre el Cambio Climático.
Septiembre de
2007
Decreto Supremo 29272 Aprueba el plan general de desarrollo
económico y social de la república: ―Plan
Nacional de Desarrollo: Bolivia Digna,
Soberana, Productiva y Democrática para
Vivir Bien – Lineamientos Estratégicos‖
(PND).
En el componente de los recursos se
establecen dos políticas vinculadas con la
mitigación de gases de efecto invernadero y
la adaptación al cambio climático.
Enero de 2009 Constitución Política del
Estado
Establecen la concepción general, el
carácter y la organización del Estado
Plurinacional de Bolivia.
Establece lineamientos sobre los derechos y
obligaciones en materia ambiental de los
ciudadanos y de autoridades u
organizaciones, así como la propiedad de
los recursos naturales.
Incorpora una serie de preceptos
ambientales y de recursos naturales, pero
ninguno de ellos se refiere específicamente
a cambio climático.
11 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
REGIMEN AMBIENTAL
Abril de 1992 Ley 1333 Ley del Medio
Ambiente
Ley marco que rige sobre los recursos
renovables y no renovables, salud y medio
ambiente, educación ambiental, ciencia y
tecnología, así como otras cuestiones
relacionadas al fomento e incentivos
ambientales. Su objetivo es la protección y
conservación del medio ambiente y los
recursos naturales, regulando las acciones del
hombre con relación a la naturaleza y
promoviendo el desarrollo sostenible con la
finalidad de mejorar la calidad de vida de la
población.
Febrero 2009 Decreto Supremo 29894
Estructura organizativa del
órgano ejecutivo del Estado
Plurinacional
Establece la estructura, roles y
responsabilidades del poder ejecutivo.
Reestructura al Ministerio de desarrollo
sostenible y medio ambiente, que antes
atendía tanto temas ambientales como
agrarios, separa estos sectores y crea dos
ministerios: Ministerio de Medio Ambiente y
Agua (MMAYA) y Ministerio de Desarrollo
Rural y Tierras (MDRT)
Diciembre de 2010 Ley 071
Ley de la madre tierra
Reconoce los derechos de la madre tierra,
obligaciones y deberes del estado y la
sociedad para garantizar el respeto de estos
derechos. Confiere a la madre tierra el
carácter de sujeto colectivo de interés público,
a fin de garantizar sus derechos.
Tabla 2. Resumen de legislación nacional relacionada a cambio climático en Bolivia
(Fuente: www.gacetaoficialdebolivia.gob.bo)
1.5 EMISIONES EN BOLIVIA
El Estado de Bolivia es generalmente considerado como un país que contribuye muy
poco al problema del cambio climático debido a que no quema mucho carbón y
12 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
petróleo en las cantidades que los países industrializados, sin embargo esto no
significa que no produzca cantidades considerables de gases de efecto invernadero.
Según el Programa Nacional de Cambios Climáticos (PNCC) en el Ministerio de Medio
Ambiente y Agua (MMAyA), los GEI producidos por Bolivia entre 1990 y 2004
crecieron de 38,6 a 92,7 megatoneladas de dióxido de carbono equivalente (CO2-eq).
El uso de hidrofluorocarbonos (HFCs) en procesos industriales contribuyó mucho al
crecimiento, pero también ha habido un crecimiento dramático en la emisiones del Uso
de la Tierra y Cambio en el Uso de Tierra y Silvicultura (UTCUTS), que es causado
principalmente por la deforestación e incendios. Además, Bolivia ha aumentado su
exportación de gas desde 1999, lo que no está incluido en estos montos, pero se debe
tomar en cuenta que el gas exportado contribuye a los GEI emitidos por otros países,
en el Gráfico 1 se evidencia los gases efecto invernadero producidos en Bolivia en los
años 1990 a 2004.
Gráfico 1. Gases de efecto invernadero producidos por Bolivia, 1990-2004
(Fuente: Elaborado con datos del Programa Nacional Cambios Climáticos que son reportados a
la a UNFCC. http://unfcc.int/di/DetailedByParty.do)
13 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
2. METODOLOGIA
El cálculo se ha diseñado en base a:
Premisas del GHG Protocol.
La metodología de análisis de ciclo de vida ACV descrita por las normas:
UNE-EN-ISO 14040 (Principios y marco de referencia)
UNE-EN-ISO 14044 (requisitos directrices)
Directrices IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto
invernadero.
Guía práctica para el cálculo de emisiones de Gases de Efecto Invernadero
(GEI) de la Oficina Catalana de Cambio Climático.
A medida que la notificación sobre las emisiones de GEIs se ha difundido, ha
comenzado a verse la necesidad de orientación sobre la forma en que se deben
contabilizar y notificar dichas emisiones. Los actuales enfoques varían entre los pocos
programas gubernamentales obligatorios de notificación de GEIs que existen. Por otro
lado las empresas se diferencian en la forma en que voluntariamente notifican sus
datos sobre emisiones. Esta variabilidad de enfoques se ha traducido en una falta de
posibilidad de comparar las emisiones de GEIs informadas de empresas dentro de
determinados sectores industriales, así como una falta de posibilidad de comparar los
resultados de un programa de notificación a otro.
La industria del petróleo ha reconocido la necesidad de orientación con respecto a la
contabilidad y notificación, que se centre especialmente en sus operaciones. Para
ayudar a satisfacer esta necesidad, las empresas miembro—a través del American
Petroleum Institute—publicó el Compendium of Greenhouse Gas Emissions Estimation
Methodologies for the Oil and Gas Industry en abril de 2001 (denominado el
Compendio). Dichas Directrices también fueron tenidas en cuenta para la elaboración
de este trabajo.
2.1 PRINCIPIOS DE CONTABILIDAD Y NOTIFICACION DE GASES EFECTO
INVERNADERO DE LA INDUSTRIA DEL PETROLEO.
Los principios de contabilidad y notificación de GEI para la industria del petróleo que
se enumeran a continuación se basan en los principios del ―The Greenhouse Gas
14 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
Protocol Revisado (WRI/WBCSD, 2004). Las descripciones de estos principios se
basan en las dadas en el Protocolo revisado.
Los principios de contabilidad de GEIs generalmente aceptados, al igual que los de
Contabilidad financiera, tiene por finalidad sustentar la contabilidad y notificación de
GEIs para asegurar que:
La información presentada representa un informe fiel, verdadero e imparcial de
las emisiones de GEI de una organización, y
La información presentada es verosímil y objetiva en el tratamiento y
presentación de los temas.
A continuación se describen los principios de la contabilidad y notificación de GEI:
Pertinencia
Definir los límites que reflejen adecuadamente las emisiones de GEI de las
organizaciones y las necesidades de toma de decisiones de los usuarios.
Integridad
Contabilizar todas las fuentes de actividades y emisiones de GEI dentro de los límites
institucionales y operativos elegidos. Documentar y justificar cualquier exclusión
especial.
Concordancia
Usar metodologías y mediciones concordantes para permitir la comparación válida de
emisiones en el tiempo. Documentar en forma transparente cualquier cambio de los
datos, métodos y cualquier otro factor en la serie temporal.
Transparencia
Abordar todos los temas pertinentes de una manera objetiva y coherente, sobre la
base de una clara referencia de auditoría. Divulgar hipótesis y hacer referencias
apropiadas a las metodologías de cálculo y fuentes de datos usadas.
Exactitud
Asegurar que las estimaciones de emisiones de GEI no son sistemáticamente ni
superiores, ni inferiores a emisiones verdaderas, dentro de lo que se puede estimar, y
15 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
que las incertidumbres se cuantifican y reducen lo más que sea factible. Asegurar que
se logra suficiente exactitud para permitir a los usuarios adoptar decisiones con
razonable garantía en cuanto a la integridad de la información sobre GEI presentada.
2.2 DEFINICIÓN DEL ESTUDIO
El estudio se centra en el cálculo de la huella de carbono de los siguientes Productos:
Gas Licuado De Petróleo, Gasolina Especial, Gasolina Premium, Jet Fuel,
Kerosene y Diesel Oil de la empresa Yacimientos Petrolíferos Fiscales Bolivianos
(YPFB), situada en Bolivia.
Existen dos tipos de datos utilizados:
Datos obtenidos de la empresa Yacimientos Petrolíferos Fiscales Bolivianos
(YPFB), la cual es una de las empresas más grandes de Bolivia en realizar la
producción, transporte , procesamiento de petróleo crudo y abastecimiento de
combustibles a distintos sectores industriales y de servicio
Los datos que no se han podido obtener, se ha realizado una suposición, para el
caso en estudio.
Teniendo como base el alcance del proyecto el cual se fundamenta en determinar las
cantidades totales de emisiones de Gases Efecto Invernadero en cada una de las
etapas del ciclo de vida de los productos anteriormente mencionados finalizando con
la entrega del mismo en otra organización, es decir el producto de la cuna a la puerta.
En el siguiente apartado 2.3 identifica cada una de las etapas del proceso.
2.3 IDENTIFICACIÓN DE ALCANCE DEL PROYECTO Y LAS FUENTES DE
EMISIÓN
A nivel general, el proceso comienza con la extracción de petróleo crudo en los países
que importan petróleo crudo a Bolivia, su respectivo transporte por ducto hasta el
carguío en los buques, posteriormente la descarga de los buques que transportan la
materia prima (Petróleo crudo) y la recepción de esta en los distintos tanques de
16 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
almacenamiento que posee la planta de combustible de Arica –Chile, Como se
muestra a continuación, en el Gráfico 2. La planta de Arica, es una terminal marítima
que recibe sus productos desde buques tanques provenientes de puertos
internacionales, a través de emisarios entre el buque y la planta y esta a su vez
almacena la carga de combustible en tanques de almacenamientos.
Posteriormente el petróleo crudo es enviado a través del Oleoducto C, desde la
estación de bombeo de Arica a la Refinería ubicada en la ciudad de Santa Cruz de la
Sierra Bolivia.
Gráfico 2. Esquema de transporte petroleo importado hacia Bolivia
(Fuente: Elaboración propia).
La refinería también recibe petróleo crudo y condensado de los campos petroleros y
gasíferos productores en Bolivia, a través de los siguientes oleoductos:
Oleoducto A: transporta producto de los campos: colpa, carrasco, paloma,
Kanata, Rio grande.
Oleoducto B: transporta producto de los campos: san Alberto, vuelta grande.
Como se muestra a continuación, en el Gráfico 3.
17 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
Gráfico 3. Esquema Básico del Sistema
(Fuente: Elaboración propia)
18 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
La Refinería, luego de la recepción de la materia prima, su principal función es producir:
GLP, Gasolina especial, Gasolina Premium, Jet Fuel, Kerosene y Diésel Oil.
Una vez los productos se encuentran en especificación son enviados a plantas de
almacenamiento para su distribución en todo el país, por medio de ductos y cisternas.
La Gasolina Especial, Gasolina Premium, Diésel Oíl son transferidos mediante Camiones
cisternas a la planta de almacenamiento 1, ubicada a 50 km.
El GLP de igual manera es enviado en cisternas a una planta de almacenamiento 2, por
medio de cisternas. El Jet fuel y Kerosene es enviado por ducto a una planta de
almacenamiento ubicado al lado de los predios de la refinería. En el Gráfico 4, se resume el
esquema del proceso.
Gráfico 4. Esquema del alcance
(Fuente: Elaboración propia)
La industria del petróleo abarca una amplia variedad de operaciones, que van desde el
descubrimiento y producción de petróleo y gas, al suministro de productos de petróleo a los
consumidores. Tradicionalmente, las empresas petroleras dividen estas operaciones en
diferentes actividades, más comúnmente:
Operaciones ‗upstream‘
A exploración, desarrollo y producción de petróleo y gas.
Operaciones ‗downstream‘
19 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
La refinación, procesamiento, distribución y comercialización de productos derivados del
petróleo y gas, inclusive estaciones de servicio.
De acuerdo a las Directrices de la industria petrolera para la notificación de emisiones de
gases de efecto invernadero, existen diferentes métodos para fijar los límites institucionales,
se encuentra el método de control operativo y el método de participación en capital, el
primero radica en notificar el 100% de las emisiones de GEIs de cada una de las actividades
que están bajo el control operativo de la empresa quien realiza la notificación. El método de
participación en el capital consiste en la notificación de emisiones de GEIs en proporción a
la participación económica de la empresa que notifique, dicho de otra manera la notificación
es directamente proporcional a la participación económica o a los beneficios derivados
dentro de la empresa que realiza la notificación.
Para el caso de la refinería de estudio se usó el criterio de Control Operativo, siendo este
método el más apropiado para asegurar que la notificación de GEI se realiza en base a la
normativa empresarial, ya que la refinería en estudio tiene el control sobre los datos
asegurando así que cumplan con las normas de calidad.
2.3.1 Tipos de emisiones consideradas
Corresponde a la identificación de las emisiones de GEIs asociadas a los distintos procesos
operativos de la empresa, clasificándolas según su alcance 1, 2 y 3, dependiendo si son
aportadas de forma directa o indirecta.
A continuación se describe los 3 alcances para el cálculo de la huella de carbono:
Alcance 1: Son emisiones directas (propias), ocurren de fuentes que son propiedad o
de las cuales tiene control la empresa
Alcance 2: Son emisiones indirectas generadas en otras instalaciones debidas a la
compra de energia o vapor
Alcance 3: Son el resto de emisiones indirectas no incluidas en el alcance 2.
De acuerdo a la metodología GHG Protocol, se determinó excluir del proyecto las emisiones
de Alcance 3, ya que es obligatorio dentro de la metodología utilizada en la determinación
de límites de operación incluir en los cálculos Alcance 1 + Alcance 2
20 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
2.4 GASES DE EFECTO INVERNADERO SEGÚN ALCANCE 1 y 2 (O SEGÚN FUENTE
DE EMISION)
Dentro del alcance del trabajo los GEIs de los cuales se van a realizar cálculos son los
emitidos en forma directa o indirecta de acuerdo a las actividades y procesos propios del
caso de estudio. El Gráfico 5 describe el resumen del alcance abordado.
Gases de efecto Invernadero
Gráfico 5. Resumen del alcance
(Fuente: Elaboración propia)
A continuación se identifican las emisiones correspondientes a cada una de las categorías:
Alcance 1
Directo
Alcance 2 Indirecto
Transporte de Hidrocarburos
Refinación de Petróleo
Vehículos de la empresa
Extracción de Petróleo
21 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
2.4.1 Emisiones Directas de GEI (Alcance 1)
Las emisiones directas son aquellas procedentes de fuentes dentro de los límites
organizacionales establecidos para el cálculo de la Huella de Carbono.
Se identificaron las siguientes fuentes directas de emisión:
Combustión Fija: Bombas, hornos, calderas y motores utilizados en producción de
electricidad por los grupos generadores.
Combustión Móvil: Uso de vehículos de la empresa para traslado del personal,
camiones cisternas para la Distribución de productos terminados y transporte de
petróleo crudo (buque).
Emisiones Fugitivas: Fugas en los procesos en la etapa de producción de petróleo,
refinación, transporte de productos, combustión en el Flare
2.4.2 Emisiones Indirectas de GEI por Energia - (Alcance 2)
Las emisiones indirectas por energía son las emisiones producidas por la generación de
electricidad de origen externo que consume la organización.
Se consideran emisiones indirectas a las generadas por el consumo de energía eléctrica. La
electricidad consumida en las oficinas de la Refinería se genera en el Sistema
Interconectado Nacional (SIN) de Bolivia, este consumo es considerado como una fuente de
emisión indirecta.
2.5 EXCLUSIÓN DE FUENTES
Dentro de los cálculos realizados se ha excluido la cuantificación de aquellas fuentes de GEI
directas o indirectas cuya contribución a las emisiones no sea importante (menos del 5%
respecto al total de las emisiones – según PAS 2050), aquellas cuya cuantificación no sea
técnicamente viable ni rentable y las de Alcance 3.
Se ha considerado que las emisiones procedentes de las fugas de los gases refrigerantes
de los equipos de aire acondicionado de las oficinas no son significativas, por lo que no se
incluirán en la contabilización de GEI.
22 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
2.6 CUANTIFICACIÓN DE EMISIONES DE GEI
2.6.1 Identificación De Fuentes
Se identificaron las siguientes categorías (ver Gráfico 6), como principales fuentes de
emisiones de las actividades dentro de los límites organizacionales en cada una de las
instalaciones:
Gráfico 6. Esquema de Alcance de emisiones de GEI según actividad
(Fuente: Elaboración Propia)
2.6.2 Metodología de Cuantificación
Se han cuantificado y documentado las emisiones de GEI contemplando las siguientes
fases:
Identificación de las fuentes de emisión.
Selección de metodología de cuantificación
23 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
Selección y recopilación de datos de la actividad de GEI
Selección o desarrollo de los factores de misión de GEI
Calculo de las emisiones de GEI
Se seleccionaron metodologías de cuantificación de las emisiones generadas reconocidas a
nivel internacional y que cumplen con los requerimientos especificados en el punto 4.3.3. de
la Norma Boliviana NB-ISO 14064:1, generando informes confiables que produzcan
resultados exactos, coherentes y reproducibles.
Para todas las fuentes de emisión se aplica la metodología ―cálculos basados en datos de la
actividad de GEI multiplicados por los factores de emisión de GEI‖. Utilizando la siguiente
formula general.
A continuación se explica la metodología de cuantificación específica aplicada en cada
proceso, incluyendo la metodología de selección y recopilación de datos y la explicación
de la selección o desarrollo de los factores de emisión. Los cálculos se realizaron en
base a cada una de las etapas del proceso.
24 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
3. DESCRIPCIÓN DE LAS ETAPAS Y RESULTADOS
3.1 ETAPA DE EXTRACCIÓN
El crudo procesado en la refinería proviene de las plantas de petróleo y gas de Bolivia y
petróleo importado por vía marítima de Brasil, Colombia, México, Venezuela, Guinea
Ecuatorial, Turquía y el Congo.
Los volúmenes tomados para los cálculos fueron los siguientes (ver Tabla 3):
PRODUCCIONES EN LAS PLANTAS DE BOLIVIA
Plantas Gas GLP Gasolinas Petróleo Total Bbls/año
Rio grande 9.403.211.696 1.128.792,9 199.366,3 0 9.404.539.856
Vuelta grande
3,65222E+12 747.328,5 254.423,4 0 3,65223E+12
Carrasco 2,50974E+12 789.079,4 195.277,3 0 2,50974E+12
Kanata 2,73314E+12 331.335,1 74.476,1 0 2,73314E+12
Paloma 818.630.953,3 103.503,5 32.138,3 0 818.766.595,2
San Alberto
37.017.005.069 17.64.292.201 228.227,0 906.218,2 38.782.431.715
Colpa 1.450.760.665 112.285,3 94.786,1 0 1.450.967.736
Tabla 3. Producción en Plantas de Bolivia
(Fuente: Agencia nacional de Hidrocarburos Bolivia)
A continuación se describe la metodología de cálculo y los factores de emisión usados en
cada una de las etapas se encuentran recopilados en la tabla 4.
3.1.1 Cálculos para Petróleo Importado.
Se calculó las emisiones por el consumo de combustible de los pozos de extracción de
petróleo utilizando los factores publicados en el ―Environmental performance indicators‖ del
International association of Oil & gas producers. Utilizando la fórmula que se muestra a
continuación:
25 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
3.1.2 Plantas de Petróleo en Bolivia.
Emisiones por Consumo de Combustible
Se calculó las Emisiones por Consumo de combustible en las plantas de gas y petróleo de
Bolivia. De las cuales se produce petróleo crudo liviano y condensado que son procesados
en la refinería.
Para los cálculos se tomaron en cuenta las siguientes plantas: Rio grande, Vuelta grande,
Carrasco, Kanata, paloma, san Alberto y colpa.
Los factores de emisión fueron tomados del IPCC 2007.
)
Emisiones Fugitivas
Se calculó las Emisiones Fugitivas en las plantas de gas y petróleo de Bolivia. Para los
cálculos se tomaron en cuenta las siguientes plantas: Rio grande, Vuelta grande, Carrasco,
Kanata, paloma, san Alberto y colpa.
Los factores de emisión fueron tomados del IPCC.
Emisiones por Combustión en Flare
Se calculó las Emisiones por Combustión en Flare, para los cálculos se tomaron en cuenta
las siguientes plantas: Rio grande, Vuelta grande, Carrasco, Kanata, paloma, san Alberto y
colpa. Los factores de emisión fueron tomados del API Compendium.
Debido a que la mezcla de emisiones no es conocida, las emisiones de CO2 debido a los
Flare se estiman con un 98% de eficiencia de combustión en la conversión en el Flare del
carbono en el gas a CO2, como muestra la siguiente ecuación.
26 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
Este cálculo es consistente con la ubicación de factores de emisión de Flare (E&P fórum,
1994)
[ (
)
]
Dónde:
Volumen molar = conversión de volumen molar a masa (379,3 ft3/lb mole ó 23,685 m3/kg
mole)
MWCO2 = peso molecular CO2
Conversión masa = T/ 2204,62 lb ó T/1000kg.
A= número de moles de carbón de un hidrocarburo particular
B= moles de CO2 presentes en la corriente de gas al flare.
Para las emisiones de CH4 procedentes de los flare, la práctica general de la industria
supone el 0,5% residual, de CH4 sin quemar que queda en el gas quemado para diseño y
operación en flare, como en las refinerías.
La ecuación general de emisiones de CH4 de Flare es:
Donde:
% residual CH4 = fracción de no combustión de la corriente al flare (default = 0,5% a 2%)
Conversión Volumen molar= conversión de volumen molar a masa (379,3 ft3/ lb mole ó
23,685 m3/kg mole)
MW CH4 = Peso molecular de metano.
Para el cálculo de N2O se utilizaron factores del IPCC, en el cual existen factores para
países desarrollados y países en transición.
27 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
Se utilizó la siguiente formula:
Donde.
V= volumen producido o refinado (m3, ft3, Bbl)
En la tabla 4, se encuentran los factores de emisión utilizados en la etapa de extracción del
crudo, en Bolivia, Brasil, Colombia, México, Venezuela, Guinea Ecuatorial, Turquía y el
Congo.
CO2 N2O CH4 Unidades Fuente
Petróleo importado a Bolivia
Factores de
Emisión por
consumo
Combustible.
(OGP)
158 1,21 T/10 e3
T/producción
OGP
Petróleo de Bolivia
Factores de
Emisión s por
Consumo de
combustible
56.100 0,1 1 Kg/Tj IPCC
Factores de
Emisión
Fugitivas
0,000041 Gg/10 e3 m3 carga
petróleo refinado
IPCC
Factores de
Emisión
Combustión
Flare
0,000000034 5,9E-13 2,2E-11 T /Ft3 gas API
Compendium,
IPCC (N2O)
Tabla 4. Factores utilizados en la etapa de Extracción
(Fuente: Datos tomados de la Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de
gases de efecto invernadero y API COMPENDIUM)
28 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
3.2 ETAPA DE TRANSPORTE
El crudo procesado en la refinería proviene de los siguientes países: Brasil, Colombia,
México, Venezuela, Guinea Ecuatorial, Turquía y el Congo. Para poder ingresarlos a la
planta de Bolivia fue necesario el uso de transporte por ducto desde el yacimiento de
producción hasta el puerto de carga y transporte marítimo hasta la planta de Arica-Chile. Los
volúmenes utilizados para los cálculos fueron los siguientes:
Petróleo Crudo de Bolivia Petróleo Crudo Importado
Planta Cantidad
Bbls/año
Origen Cantidad
Bbls/año
Rio grande 199.366 BRASIL 162.819
Vuelta grande 254.423 COLOMBIA 1.258.831
Carrasco 195.277 VENEZUELA 614.413
Kanata 74.476 MEXICO 726.108
Paloma 32.138 TURQUIA 631.803
San Alberto 1.134.445 GUINEA ECUATORIAL 478.249
Colpa 94.786 CONGO 918.605
Total 1.984.913 Total 4.790.828
Total Crudo Ingresado a Planta 6.775.741
Tabla 5. Total de Crudo
(Fuente: Elaboración Propia)
A continuación se describe las emisiones calculadas para los dos tipos de transporte
utilizado.
3.2.1 Transporte de petróleo Crudo fuera de Bolivia.
En este apartado se describe el transporte del crudo por ducto, esto es desde el yacimiento
hasta el puerto de carga marítimo, donde posteriormente se realizara el carguío a los buques
petroleros. Para las Emisiones por consumo de energia por ducto hasta los puertos de carga
se utilizó un factor de consumo de energía en ductos 0,0195 Kwh/T Km y factores de
29 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
emisión para CH4, CO2, N2O del Technical paper , Electricity – specific emission factors for
grid electricity. (Agosto 2011), que tiene emisiones por consumo de electricidad de acuerdo a
la ubicación geográfica. Para este cálculo se tomaron en cuenta las distancias que se
encuentran en la tabla 6:
UBICACIÓN
GEOGRÁFICA
PAIS DE
CARGA YACIMIENTO
DISTANCIA
A PUERTO
(KM)
PUERTO DE CARGA
África EQUATORIAL
GUINEA
SERPENTINA
FPSO
20 SERPENTINA FPSO
América del sur BRAZIL FPSO PEREGRINO 20 FPSO PEREGRINO
América del sur COLOMBIA Alto Magdalena 400 COVENAS
América del norte MEXICO Sonda Campeche 158 DOS BOCAS
América del sur COLOMBIA Alto Magadela 400 COVENAS
Medio oriente TURKEY Turkey oil 538 BOTAS (CEYHAN) TERMINAL
América del sur VENEZUELA Campo Carabobo 480 PUERTO JOSE (VENEZUELA)
América del sur VENEZUELA Campo Carabobo 480 PUERTO JOSE (VENEZUELA)
África CONGO Pointe Noire 380 DJENO
Tabla 6. Distancias de Yacimientos a Puertos de Carga
(Fuente: Elaboración propia)
Se utilizó la siguiente formula general.
Consumo de Electricidad
Emisiones Fugitivas
Se realizó el cálculo de emisiones Fugitivas producidas por transporte en Ductos desde los
pozos de producción hasta el puerto de carga marítimo designado. Para los cálculos se
tomaron en cuenta las plantas descritas en el punto anterior.
Para este cálculo se utilizó la metodología descrita en el IPCC para cálculo de emisiones
fugitivas en transporte de petróleo por tuberías.
30 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
Se utilizó la siguiente formula:
Emisiones
O
+
O2+
3.2.2 Transporte de petróleo Crudo en Bolivia.
En este apartado se describe el transporte del crudo por ducto, desde el Puerto de Arica -
Chile hasta la refinería en Bolivia, en la tabla 7 están relacionadas las estaciones de bombeo
en dicho tramo, el transporte desde las plantas de extracción de petróleo y gas en Bolivia
hacia la refinería ubicada en la ciudad de Santa Cruz de la sierra - Bolivia.
.
ESTACIONES DE BOMBEO DESDE ARICA – REFINERÍA
Estación de Bombeo 1:ARICA
Estación de Bombeo 2: SICA SICA
Estación de Bombeo 3: SAYARI
Estación de Bombeo 4: COCHABAMBA
Estación de Bombeo 5: BUENA VISTA
Estación de Bombeo 6: OCONI
Estación de Bombeo 7: SAMAIPATA
Estación de Bombeo 8: SANTA CRUZ
Estación de Bombeo 9: CHORETI
Estación de Bombeo 10: RIO GRANDE
Estación de Bombeo 11: CARANDA
Tabla 7. Estaciones de Bombeo en el tramo Arica – Refinería
(Fuente: Elaboración propia en base a datos de la planta)
31 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
Emisiones por Consumo de Combustible en Unidades de Bombeo
En este apartado se describe el consumo de combustibles de las Bombas en las estaciones
de bombeo en todo el trayecto de los ductos contemplados.
Para este cálculo se tomaron en cuenta las estaciones de Bombeo indicadas anteriormente
Para este cálculo se utilizaron los volúmenes de la Tabla 8:
CONSUMO DE COMBUSTIBLE
Unidades de Bombeo Gas natural
Ft3/año
Diésel Oíl
lts/año
Estación de Bombeo 1: Arica 0 1.238.468,1
Estación de Bombeo 2: SICA SICA 28.567.280 153.825
Estación de Bombeo 3: SAYARI 34.337.254 266.050
Estación de Bombeo 4: COCHABAMBA 85.861.260 0
Estación de Bombeo 5: BUENA VISTA 51.086.578 0
Estación de Bombeo 6: OCONI 48.944.588 0
Estación de Bombeo 7: SAMAIPATA 47.593.294 0
Estación de Bombeo 8: SANTA CRUZ 47.875.884 0
Estación de Bombeo 9: CHORETI 53.347.854 0
Estación de Bombeo 10: RIO GRANDE 28.330.932 0
Estación de Bombeo 11: CARANDA 31.836.803 0
TOTAL 457.781.727 1.658.343,1
Tabla 8. Consumo Combustible
(Fuente: Datos tomados de la planta)
Se utilizó la metodología descrita en el IPCC para combustión estacionaria en industrias
energéticas.
La fórmula utilizada fue la siguiente:
Emisiones
(
)
32 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
O+(
)
(
) H4
Emisiones por consumo de combustible en Generación eléctrica (Grupos
electrógenos)
En este apartado se describe el consumo de combustibles de los equipos de generación
eléctrica en las estaciones de bombeo en todo el trayecto de los ductos contemplados.
Para estos cálculos se utilizaron los consumos de la Tabla 9.
CONSUMO DE COMBUSTIBLES
Equipo: Grupos Electrógenos Gas natural
Ft3/año
Diésel Oíl
lts/año
Estación de Bombeo 1: Arica 954.337,5
Estación de Bombeo 2: SICA SICA 6.934.200 0
Estación de Bombeo 3: SAYARI 4.470.700 0
Estación de Bombeo 4: COCHABAMBA 0 0
Estación de Bombeo 5: BUENA VISTA 7.011.642 0
Estación de Bombeo 6: OCONI 8.703.552 0
Estación de Bombeo 7: SAMAIPATA 8.680.800 0
Estación de Bombeo 8: SANTA CRUZ 9.555.600 0
Estación de Bombeo 9: CHORETI 8.492.400 0
Estación de Bombeo 10: RIO GRANDE 0 0
Estación de Bombeo 11: CARANDA 2.961.815 0
Tabla 9. Consumo de Combustible de Equipos
(Fuente: Elaboración propia consumo de combustible de Equipos)
Para este cálculo se utilizó la metodología descrita en el IPCC, que vendría a ser la misma
que se ha descrito en las Emisiones por Consumo Combustible en Unidades de Bombeo.
33 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
Emisiones Fugitivas
Producidas en el transporte del petróleo crudo por ducto, desde el Puerto de Arica Chile
hasta la refinería ubicada en la ciudad de santa cruz de la sierra - Bolivia, y el transporte
desde las plantas de extracción de petróleo y gas en Bolivia hacia la refinería en Bolivia.
Para este cálculo se utilizó la metodología descrita en el IPCC para cálculo de emisiones
fugitivas en transporte de petróleo por tuberías.
Se utilizó la siguiente formula:
Emisiones
O
+
O2+
H4.
3.2.3 Transporte Marítimo
Emisiones por consumo de Combustible en Buques Petroleros
En el transporte marítimo por buques, se tuvo en cuenta metodologías empleada por
diferentes autores como Cloquell & Santamarina (2013), Trozzi, C. (2010) y Moreno et al
(2012), los cuales coinciden en calcular las emisiones de un buque, de acuerdo a las
emisiones calculadas de cada una de las fases de la travesía marítima. Dentro de estas
fases se identifican: la navegación, la maniobra y el tiempo del buque en el puerto
(atracado). De esta forma las emisiones totales de GEI en el transporte marítimo son el
resultado de las emisiones en las fases anteriores:
Teniendo en cuenta lo anterior como idea principal para calcular las emisiones en cada una
de las fases se tuvo en cuenta la siguiente formula:
(
)
Fuente: Dirección web de referencia de la metodología: http://huelladecarbono.minenergia.cl/transporte-maritimo.
34 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
Con respecto a las emisiones de vuelta se adjudicó una emisión del 50% sobre el viaje de
ida, ya que es conocido que los barcos no suelen volver de vacío al punto de partida.
Emisiones por Venteo
En este apartado se cuantifico las emisiones por venteo producidas por el transporte de
petróleo crudo por barco desde los puertos marítimos en los países exportadores de
petróleo a Bolivia hasta el puerto de Arica - Chile, donde posteriormente es transportado a
Bolivia por ducto.
Se utilizó la metodología descrita en el IPCC, utilizando los factores de USA 2012 ―Inventory
of U.S. Greenhouse Gas Emissions and Sins 1990-2011
Se utilizó la siguiente fórmula para el cálculo:
Emisiones
(
)
O+(
)
O2+
H4.
Emisiones por Venteo en Carga de Crudo a los Buques
En este apartado se cuantifico las emisiones por venteo producidas en la carga y descarga
de los barco en los cuales se realiza el transporte de crudo hacia Bolivia.
Se utilizó la metodología descrita en el IPCC, utilizando los factores de CORINAIR 2007
Emisiones
(
)
O+(
)
O2+
H4.
FACTORES DE EMISION ETAPA TRANSPORTE
CO2 N20 CH4 Unidades Fuente
Factores de emisión en Transporte de petróleo por Ducto fuera de Bolivia
Emisiones Fugitivas 4,9E-7 5,4E-6 Gg/1000 m3 petróleo IPCC ,2006
35 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
transp.
Transporte de petróleo por Ducto en Bolivia
Factores de Emisiones por Consumo Combustible
Diésel Oíl 74100 0,6 3,0 Kg/Tj IPCC ,2006
Gas natural 56100 0,1 1,0 Kg/Tj IPCC ,2006
Emisiones Fugitivas 4,9E-7 5,4E-6 Gg/1000 m3 petróleo transp.
IPCC ,2006
Transporte marítimo
Factores de Emisión por Consumo Combustible en Buques
77400 2,0 7,0 Kg/Tj IPCC ,2006
Factores de Emisión por Venteo Transporte Crudo Buque
1,29E-5
Gg/10 e3 m3 crudo en buque tanque
USA,2012
Factores de Emisión por Venteo carga de Crudo Buque
1,38E-5 0,0 Gg/10 e3 m3 carga crudo CORINAIR
Tabla 10. Factores de Emisión en etapa de Transporte
(Fuente: IPCC, Technical paper, Electricity – specific emission factors for grid electricity. (Agosto
2011), CORINAIR, USA 2012)
3.3 ETAPA DE REFINACIÓN
La refinación es el proceso que se encarga de la transformación de los hidrocarburos en
productos derivados, para el caso de estudio se tienen los siguientes volúmenes de
producción utilizados para desarrollar los cálculos:
Elaboración de Petróleo Crudo : 6.775.741 Bbls/año
Productos Terminados Bbls/año Tn/año % Producción
G. L. P. 232.244,62 20.123,55 3,43
GASOLINA ESPECIAL 2.238.774,92 264.243,91 33,04
GASOLINA PREMIUM 20.855,60 2461,60 0,31
JET FUEL 503.153,57 65.240,75 7,43
KEROSENE 5061,07 658,51 0,07
DIESEL OIL 1841.648,12 24.8091,23 27,18
Tabla 11. Recepción de Producto
Fuente: Elaboración propia
36 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
En la etapa de Refinación se tuvieron en cuenta las siguientes emisiones:
Emisiones por consumo de combustible
Se calculó las Emisiones por Consumo de combustible en la Refinería
Los factores emisión fueron tomados del IPCC 2007. Se utilizó la siguiente fórmula para
desarrollar el cálculo:
)
Emisiones por Combustión en hornos y calderas
Se calculó las Emisiones por Consumo de combustible en la combustión en los Hornos y
calderas en Refinería. Los factores emisión fueron tomados del IPCC 2007. Se utilizó la
siguiente fórmula para desarrollar el cálculo:
)
Emisiones Fugitivas
En este párrafo se calcularon las emisiones fugitivas producidas en la refinería, se utilizó el
método y los factores del IPCC
Emisiones por combustión en Flare en la refinería.
Los factores emisión fueron tomados del API Compendium. Debido a que la mezcla de
emisiones no es conocida, las emisiones de CO2 debido a los Flare se estiman con un 98%
de eficiencia de combustión en la conversión en el flare del carbono en el gas a CO2, como
muestra la siguiente ecuación.
Este cálculo es consistente con la ubicación de factores de emisión de Flare ( E&P fórum,
1994)
[ (
)
]
37 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
Dónde:
Volumen molar = conversión de volumen molar a masa (379,3 ft3/lbmole ó 23,685
m3/kgmole)
MWCO2 = peso molecular CO2
Conversión masa = Tn/ 2204,62 lb ó Tn/1000kg.
A= número de moles de carbón de un hidrocarburo particular
B= moles de CO2 presentes en la corriente de gas al flare.
Para las emisiones de CH4 procedentes de los flare, la práctica general de la industria
supone el 0,5% residual, de CH4 sin quemar que queda en el gas quemado para diseño y
operación en flare, como en las refinerías.
La ecuación general de emisiones de CH4 de Flare es:
Dónde:
% residual CH4 = fracción de no combustión de la corriente al flare (default = 0,5% a 2%)
Conversión Volumen molar= conversión de volumen molar a masa (379,3 ft3/ lb mole ó
23,685 m3/kgmole)
MW CH4 = Peso molecular de metano
Para el cálculo de N2O se utilizaron factores del IPCC, en el cual existen factores para
países desarrollados y países en transición.
Se utilizó la siguiente formula:
Donde.
V= volumen producido o refinado (m3, ft3, Bbl)
38 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
Para el caso de Bolivia, IPCC no presenta factores de emisión para países con economías
en transición. Por lo tanto no se tomó en cuenta las emisiones de N2O.
Los factores utilizados en la etapa de Refinación, se relacionan en la tabla 12.
Transporte de personal.
En este apartado se cuantifico las emisiones por consumo de combustible de los vehículos
propiedad de la refinería.
Se utilizó la metodología descrita en el IPCC
Emisiones
(
)
O+(
)
O2+(
) H4.
Emisiones por Consumo de electricidad en oficinas de la Refinería:
En este apartado se calculó las emisiones generadas por el consumo de electricidad
consumida en las oficinas propiedad de la refinería, la misma que fue generada en el Sin
sistema interconectado nacional de Bolivia.
Se utilizó el factor por emisiones de electricidad consumida para CH4, CO2, N2O del
Technical paper , Electricity – specific emission factors for grid electricity. (Agosto 2011), que
tiene emisiones por consumo de electricidad de acuerdo a la ubicación geográfica.
Emisiones
( )
( ) O
+( )
Los factores de emisión utilizados en la etapa de Refino, se encuentran relacionados en la
Tabla 12.
39 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
CO2 N2O CH4 Unidades Fuente
Factores de Emisión por
consumo de
combustible
Gas Natural 56.100 0,1 1 Kg/Tj IPCC.2006
Gas combustible
57.600
0,1
1
Kg/Tj
IPCC.2006
Gasolina Especial 69300 5,7 3,8 Kg/Tj IPCC ,2006
Factores de Emisión
Fugitivas 0,0000026
Gg/10 e3 m3
carga crudo IPCC
Factores de Emisión
Combustión Flare API compendium
Tabla 12. Factores de Emisión Etapa de Refinación
(Fuente: IPCC, API COMPENDIUM, Technical paper , Electricity – specific emission factors for grid
electricity. Agosto 2011)
3.4 ETAPA DE DISTRIBUCIÓN
En este apartado se cuantifico las emisiones por consumo de combustible de los camiones
cisternas que transportan los productos terminados a las plantas de almacenaje en toda la
gestión.
Para este cálculo se determinaron los kilómetros recorridos, el consumo de combustible y el
volumen transportado por viaje del GLP, Gasolina Especial, Gasolina Premium, Diésel Oíl
utilizando la metodología descrita en el IPCC.
Además se pretendió cuantificar las emisiones fugitivas originadas en el transporte del Jet
fuel y Kerosene por ductos hacia las plantas de almacenajes, pero debido a que estas
emisiones son despreciables no se consideraran en el alcance de este trabajo.
Emisiones
(
)
40 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
O+(
)
O2+(
) H4.
Los factores utilizados en la etapa de Distribución fueron los que se encuentran relacionados
en la Tabla 13:
CO2 N2O CH4 Unidades FUENTE
Transporte de petróleo por Ducto fuera de Bolivia
Factores de Emisión por
consumo de combustible en
cisternas Diésel Oíl
74.100
3,9
3,9
Kg/Tj
IPCC
Tabla 13.Factores de Emisión en Etapa de Distribución
(Fuente: IPCC)
Sintetizando la información mencionada en esta sección, en la Tabla 14 se muestran las
fuentes de emisión involucradas en el presente inventario, la metodología de cuantificación,
las fuentes de información y los factores de emisión utilizados.
Emisiones asociadas a: Metodología de cuantificación Fuente de
información Factores utilizados
EXTRACCION
Plantas de producción de gas y petróleo en Bolivia
Emisiones por Consumo de combustible
Datos de la actividad multiplicados por el factor de emisión de GEI
Balance de la planta
Factores de emisión IPCC
Emisiones Fugitivas Datos de la actividad multiplicados por el factor de emisión de GEI
Balance de la planta
Factores de emision IPCC
Emisiones Combustión Flare Datos de la actividad multiplicados por el factor de emisión de GEI
Balance de la planta
Factores de emision API COMPENDIUM
41 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
Plantas de producción de petróleo fuera de Bolivia
Emisiones por consumo Comb. (OGP)
Datos de la actividad multiplicados por el factor de emisión de GEI
Balance de la planta
Factores de emision OGP
TRANSPORTE
Transporte de petróleo por ducto hacia refinería
Emisiones por Consumo Combustible en Unidades de Bombeo
Datos de la actividad multiplicados por el factor de emisión de GEI
Registro de consumo de combustibles equipos
Factores de emision IPCC
Emisiones por consumo de combustible en Generación eléctrica (Grupos electrógenos)
Datos de la actividad multiplicados por el factor de emisión de GEI
Registro de consumo de combustibles equipos
Factores de emision IPCC
Emisiones Fugitivas Datos de la actividad multiplicados por el factor de emisión de GEI
Balance de la planta
Factores de emision IPCC
Transporte de petróleo por ducto fuera de Bolivia
Emisiones Fugitivas Datos de la actividad multiplicados por el factor de emisión de GEI
Balance de la planta
Factores de emision IPCC
Emisiones consumo de energía eléctrica por transporte por ducto fuera de Bolivia
Datos de la actividad multiplicados por el factor de emisión de GEI
Balance de la planta
Technical paper , Electricity – specific emission factors for grid electricity. (Agosto 2011)
Transporte marítimo
Consumo de combustible en buque Datos de la actividad multiplicados por el factor de emisión de GEI
Registro de consumo de combustibles equipos
Factores de emision IPCC
Emisiones Venteo Transporte Crudo Buque
Datos de la actividad multiplicados por el factor de emisión de GEI
Volumen de petróleo transportado
USA 2012
Emisiones Venteo carga de Crudo Buque
Datos de la actividad multiplicados por el factor de emisión de GEI
Volumen de petróleo transportado
CORINAIR
Transporte de personal
Transporte vehículos Refinación Datos de la actividad multiplicados por el factor de emisión de GEI
Registro de consumo de combustibles equipos
Factores de emision IPCC
REFINACION
Emisiones por consumo de combustible en Generación eléctrica
Datos de la actividad multiplicados por el factor de emisión de GEI
Balance de la planta
Factores de emision IPCC
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Emisiones Combustión en hornos Datos de la actividad multiplicados por el factor de emisión de GEI
Balance de la planta
Factores de emision IPCC
Emisiones Combustión en calderas Datos de la actividad multiplicados por el factor de emisión de GEI
Balance de la planta
Factores de emision IPCC
Emisiones Fugitivas Datos de la actividad multiplicados por el factor de emisión de GEI
Balance de la planta
Factores de emision IPCC
Emisiones Combustión Flare Datos de la actividad multiplicados por el factor de emisión de GEI
Balance de la planta
Factores de emision IPCC
Emisiones por Consumo de electricidad en oficinas Refinería
Datos de la actividad multiplicados por el factor de emisión de GEI
Registro de consumo de electricidad
Technical paper , Electricity – specific emission factors for grid electricity. (Agosto 2011).
DISTRIBUCIÓN
Emisiones por consumo de combustible en cisternas
Datos de la actividad multiplicados por el factor de emisión de GEI
Balance de la planta
Factores de emision IPCC
Tabla 14. Información Inventario
(Fuente: Elaboración propia en base a requerimientos de la Norma NB ISO 14064-1)
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4. RESULTADOS Y ANALISIS
4.1 RESULTADOS DE LAS EMISIONES DE GEI
Una vez calculadas todas las emisiones de todas las etapas, aplicando la metodología y las
fórmulas que se han descrito en el presente documento se debe proceder a realizar la
asignación de las emisiones por producto.
Esta asignación se va a realizar en función de la cantidad de producto de cada tipo que
produce la refinería, es decir se va a aplicar una ―asignación en masa‖ de producto.
G . L . P. GASOLINA
ESPECIAL
GASOLINA
PREMIUM JET FUEL KEROSENE
DIESEL
OIL
Producción Bbls/año 232.245 2.238.775 20.856 503.154 5.061 1.841.648
PCI (MJ/T) 46.000 44.800 44.800 45.000 45.000 43.330
% de producción de
cada producto 3,43 % 33,04 % 0,31 % 7,43 % 0,07 % 27,18 %
Emisiones totales
Co2 20.095,77 193.717,74 1.804,60 43.537,10 437,93 159.354,97
Huella producto (T
CO2e /T producto) 0,920 0,676 0,676 0,615 0,613 0,592
Huella producto
gCO2/MJ 20,03 15,09 15,09 13,65 13,60 13,67
Tabla 15. Resultado de Huella de Carbono
(Fuente: Elaboración Propia)
44 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
La distribución de emisiones de GEIs de los productos analizados están en el orden de 0.59
a 0.92 TCO2e/T Producto, siendo el de mayor valor el GLP con 0.92 TCO2e/T GLP, seguido
de las Gasolinas Premium y Especial con 0.68 TCO2e/T Producto, el Jet Fuel cuenta con
0.62 TCO2e/T Producto, el Kerosene con 0.61 TCO2e/T Producto y el de menor valor de
asignación es el Diésel Oíl con 0,592 TCO2e/T Producto. A continuación se realiza la
descripción grafica de los datos obtenidos.
Gráfico 7. Emisiones de GEIs de productos t CO2e/t Producto
(Fuente: Elaboración Propia)
0,921
0,676 0,676 0,615 0,613 0,592
EMISIONES DE t CO2e/t PRODUCTO
G . L . P . GASOLINA ESPECIAL GASOLINA PREMIUM JET FUEL KEROSENE DIESEL OIL
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Gráfico 8. Resumen de Emisiones en t CO2e/ t PRODUCTO
Fuente: Elaboración Propia
Gráfico 9. Resumen de Emisiones en gCO2e/ MJ de los productos
Fuente: Elaboración Propia
0,921
0,676 0,676 0,615 0,613 0,592
0,173 0,127 0,127 0,116 0,115 0,111
0,060 0,044 0,044 0,040 0,040 0,038
0,687
0,505 0,505 0,459 0,458 0,442
0,001 0,001 0,001 0,001 0,001 0,001
G . L . P . GASOLINAESPECIAL
GASOLINAPREMIUM
JET FUEL KEROSENE DIESEL OIL
EMISIONES EN t CO2e/t PRODUCTO
TOTAL EXTRACCIÓN TRANSPORTE REFINACIÓN DISTRIBUCIÓN
20,03
15,09 15,09 13,65 13,60 13,67
Emisiones de gCO2/MJ
GLP Gasolina Espc. Gasolina Premiun Jet Fuel Kerosene Diesel
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A continuación se presenta a detalle la huella de producto por etapas:
Gráfico 10. Resumen de Emisiones de GLP en: t Co2e/t Producto y g CO2e/ MJ
Fuente: Elaboración Propia
Gráfico 11. Resumen de Emisiones de gasolina Especial en: t Co2e/t Producto y g CO2e/ MJ
Fuente: Elaboración Propia
3,76 1,29
14,93
0,04
20,03
0,17
0,06
0,69
0,00
0,92
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
0,90
1,00
EXTRACCION TRANSPORTE REFINO DISTRIBUCION TOTAL
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
20,00
22,00
t Co2e/t Producto g CO2e/Mj Huella de carbono de producto : GLP
2,83
0,98
11,26
0,03
15,09
0,13
0,04
0,50
0,00
0,68
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
EXTRACCION TRANSPORTE REFINO DISTRIBUCION TOTAL
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
20,00
22,00t Co2e/t Producto g CO2e/Mj
Huella de carbono de producto :Gasolina Especial
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Gráfico 12. Resumen de Emisiones de Gasolina Premium en: t Co2e/t producto y g CO2e/ MJ
Fuente: Elaboración Propia
Gráfico 13. Resumen de Emisiones de Jet Fuel en: t Co2e/t Producto y g CO2e/ MJ
Fuente: Elaboración Propia
2,83
0,98
11,26
0,03
15,09
0,13
0,04
0,50
0,00
0,68
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
0,80
EXTRACCION TRANSPORTE REFINO DISTRIBUCION TOTAL
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
20,00
22,00t Co2e/t Producto g CO2e/Mj
Huella de carbono de producto: Gasolina Premium
2,57
0,88
10,20
0,00
13,65
0,12
0,04
0,46
0,00
0,61
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
EXTRACCION TRANSPORTE REFINO DISTRIBUCION TOTAL
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
20,00
22,00t Co2e/t Producto g CO2e/Mj
Huella de carbono de producto de Jet Fuel
48 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
Gráfico 14. Resumen de Emisiones de Kerosene en: t Co2e/t Producto y g CO2e/ MJ
Fuente: Elaboración Propia
Gráfico 15. Resumen de Emisiones de Diésel Oíl en: t Co2e/t Producto y g CO2e/ MJ
Fuente: Elaboración Propia
2,56
0,88
10,17
0,00
13,60
0,12
0,04
0,46
0,00
0,61
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
EXTRACCION TRANSPORTE REFINO DISTRIBUCION TOTAL
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
20,00
22,00t Co2e/t Producto g CO2e/Mj
Huella de carbono de producto de Kerosene
2,57
0,88
10,20
0,02
13,67
0,11
0,04
0,44
0,00
0,59
0,00
0,10
0,20
0,30
0,40
0,50
0,60
0,70
EXTRACCION TRANSPORTE REFINO DISTRIBUCION TOTAL
0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
18,00
20,00
22,00t Co2e/t Producto g CO2e/Mj
Huella de carbono de producto : Diesel Oil
49 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
5. OPORTUNIDADES DE REDUCCIÓN Y RECOMENDACIONES
Instituir y mantener un compromiso interno de la empresa para la reducción de GEI
La legislación actual en Bolivia no exige la cuantificación y el reporte de las emisiones de
GEI en la industria petrolera, por lo tanto el cálculo de las emisiones de gases de efecto
invernadero seria de forma voluntaria, y debe ser implantada y soportada a partir del
plan estratégico de la empresa.
Mejorar logísticas de distribución de hidrocarburos hacia las plantas de almacenaje,
actualmente la distribución del GLP, Gasolina Especial, Gasolina Premium y Diésel Oíl
es realizada por transporte terrestre utilizando Cisternas; se podría construir un ducto
hacia la planta de almacenaje más cercana, de esta manera se reduciría las emisiones
de GEI producidas por el consumo de combustible en los camiones cisternas.
Reducir el consumo de energía eléctrica en motores y bombas, por medio de la
instalación de variadores de frecuencia que disminuirán la potencia de arranque de
estos equipos.
Instalar temporizadores y detectores de presencia en los edificios, en zonas
auxiliares o a campo abierto, automatizar el encendió de acorde al periodo del año.
Adicionalmente se debe realizar un cambio de luminarias por modelos de bajo consumo
de esta manera se podrá reducir el tiempo de uso de la iluminación y la reducción del
consumo eléctrico o gas.
Instalación de limitadores de caudal para reducir el consumo de agua en edificios, de
esta manera se optimizara la energía eléctrica necesaria para el bombeo y distribución
del agua dentro las plantas.
Cambio de combustibles de consumo donde sea viable tecnica y economicamente.
Ya que existe un gran porcentaje de motores que funcionan con Diesel Oil; hornos y
calderas que trabajan con combustible liquido (Fuel Oil), la migracion de estos
combustibles a gas natural producirira una reduccion las emisiones de GEI, siempre y
cuando exista un abastesimiento continuo de este combustible ( gasoducto hacia la
instalacion)
50 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
El cambio de combustible liquido a gas producira un ahorro energetico , reduciendo
el coste del combustible, produciendo mayor rendimiento energetico en el equipo,
eliminando las emisiones de SO2 , y reduciendo las emisiones de CO2.
El cambio de combustible requerira un menor mantenimiento en las instalaciones.
Cambio de tecnologias mas eficientes como ser el cambio de catalizadores de ultima
generacion en las unidades de reformacion catalitica de la refineria YPFB, puesto que
actualmente se esta trabajando con catalizadores antiguos que provocan un
rendimiento menor en la produccion de la planta y un consumo adicional de combustible
para mantener las condiciones de operación optimas para poder mantener el
rendimiento de los catalizadores, Tambien es recomendable la sustitucion de
quemadores de hornos y calderos con mayor eficiencia que requieran menor consumo
de combustible .
Utilizar fuentes de energias renovables , como energia solar o eolica en sistemas de
baja criticidad.
Incremento del volumen de procesamiento en la refinería con esto se logra producir
mayor cantidad de producto terminado con la misma cantidad emisora, por lo tanto se
reduce la emisión de GEI por producto elaborado.
Medidas de eficiencia energética- cogeneración: utilizando combinación de calor y
generación eléctrica en la cual el calor desperdiciado proveniente de la producción de
electricidad se utiliza en la refinería.
RECOMENDACIONES
Continuar con el proceso de uso de gas natural para generación electrica,
contribuyendo de esta manera a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero.
Establecer programas de capacitacion en materia energetica para concientizar al
personal.
Realizar auditorias energeticas periodicas .
51 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
Establecer una sistemática de identificación de proyectos con potencial de reducción
de emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI), que involucren la recuperación
adicional de hidrocarburos o el ahorro en el consumo de energéticos.
Dar a conocer mediante un informe las emisiones halladas y las oportunidades de
reducción si lo amerita.
A partir de este informe inicial se pueden realizar acciones correctivas y preventivas
para disminuir la emisión de GEI, y posteriormente verificar si están dando resultado.
Establecer metas internas o indicadores en la empresa a nivel gerencial, que
permitan hacer seguimiento a las emisiones anuales y las reducciones propuestas.
Estudiar la viabilidad de poder Recuperar del gas que es enviado a la antorcha o
Flare de la refinería y reutilizarlo como combustible en hornos y calderas, por lo que se
lograra reducir el consumo de gas natural y fuel oil; ya que se evidencio que la mayor
parte de GEI provienen de esta etapa de Refino.
Crear un Sistema de Gestión de GEIs, como herramienta informática con la finalidad
de implantar soluciones técnicas para hacer inventarios en todas las fuentes de emisión,
monitorear, reportar y mejorar los procesos, haciendo énfasis en la frase lo que no se
mide no se mejora, esto para aumentar el conocimiento del funcionamiento de la
compañía
52 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
6. CONCLUSIONES
Para el cálculo de la huella de los productos en una industria de gas y petróleo es necesario
realizar una asignación de emisiones etapa por etapa, para luego dividir el resultado
obtenido entre la producción en masa o volumen de cada producto.
La etapa de recopilación de datos para el desarrollo de los cálculos es muy compleja, debido
a que cada etapa del alcance puede abarcar operaciones en distintos países, dificultando la
recopilación de datos, adicionalmente el transporte del petróleo crudo se realiza por barcos y
ductos; recopilar los balances y registros de consumo de combustible de todos los equipos
incluidos en el alcance, Identificar los recorridos, volúmenes trasportados y consumos de
combustibles de los camiones cisternas es una tarea moroso.
En el caso de estudio se obtuvieron los siguientes resultados:
Se puede evidenciar que el mayor porcentaje de emisiones de GEI proviene de la
etapa de Refino, aportando con un 74.64%, Seguido de la etapa de extracción con
un 18.78% y la etapa de transporte contribuye con un 6.47 %, siendo despreciable la
aportación de la etapa de distribución.
Por lo tanto se deben realizar acciones para disminuir las emisiones de GEI en las etapas de
Refino, Extracción y transporte, en orden de importancia.
La presentación y comunicación de los resultados de este estudio permitirá a la empresa
mejorar su imagen en relación con su comportamiento ambiental, incentivando a la empresa
a reducir sus emisiones de GEI.
53 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
BIBLIOGRAFIA
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incluyendo incertidumbre y criterio de selección.
Constitución Política del estado plurinacional de Bolivia: articulo 390 I
PNCC: Nacional de Cambios Climáticos (PNCC) en el Ministerio de Medio Ambiente y Agua
(MMAyA).
54 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
ISO 14064-1. ―Gases de efecto invernadero Parte 1: Especificación con orientación, a nivel
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IPCC 2006. Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto
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IPCC 2006. Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto
invernadero. Volumen 2. Energía. Capítulo 3: Combustión móvil. Cuadro 3.2.2 Factores de
Emisión por Defecto De N2O y CH4 Del Transporte Terrestre y Rangos de Incertidumbre
IPCC 2006. Directrices del IPCC de 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto
invernadero. Volumen 2. Energía. Capítulo 4: Fugitive Emissions. Cuadro 4.2.5 Factores de
Emisión de Nivel 1 para las emisiones fugitivas (Incluidas el venteo y la quema en antorcha)
procedentes de las operaciones de petróleo y gas en los países en desarrollo y en los
países en transición. Pag. 4.55
Department of Energy and Climate Change (DECC) and Department for Environment,
Food and Rural Affairs (Defra). 2009 Guidelines to Defra / DECC's GHG Conversion Factors
for Company Reporting.
Cálculos de la huella de carbono de los puertos del mediterraneo- pagina 771. Calculo de
huella de carbono por buque.
Autoridad portuaria de Barcelona. Guia de Ecocalculadora del Puerto de Barcelona -Modelo
de simulación – Tramo oceánico- pagina 8 año 2013
Cálculos de la huella de carbono de los puertos del mediterraneo- pagina 771. Calculo de
huella de carbono por buque.
55 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
Autoridad portuaria de Barcelona. Guia de Ecocalculadora del Puerto de Barcelona -Modelo
de simulación – Tramo oceánico- pagina 8 año 2013
Articulo cientifico. Autor carlo Trozzi. Emission estimate methodology for maritime
navigation -
tabla 4. factores de emision para diferentes tipos de fuel por tipo de motor . pag 6/12
table 8.Installed main engine power as a function of gross tonnage (GT). pag 8/12
table 10. Average cruise speed and average duration of in-port activities pag 10/12
table 11.Estimated % load of MCR (Maximum Continuous Rating) of Main and Auxiliary
Engine for different ship activity pag 10/12
Presentación power point . Emissions from Maritime Transport. autores : Juan Moreno y
Vanesa Duran . Universidad de Cádiz. Factor de carga aplicable para calcular la potencia
de auxiliares.
GUÍA PRÁCTICA PARA EL CÁLCULO DE EMISIONES DE GASES DE EFECTO
INVERNADERO (GEI). oficina catalana del cambio climático.2012. Pag 33/75 transporte
marítimo.
EMEP-EEA air pollutant emission inventory guidebook 2013. Anexo 1.A.3.d Navigation
(shipping) GB2013. (todo el documento anexo es una referencia)
REFERENCIAS
http://www.marinetraffic.com/es/ais/details/ships/shipid:375939/mmsi:311816000/vessel:M
ATTERHORN%20SPIRIT
https://www.q88.com/viewship.aspx?id=973F0FA6C13560BBE00340170B7B7A14&vessel=
Matterhorn+Spirit&tab=dwt
http://www.searoutefinder.com/
http://huelladecarbono.minenergia.cl/transporte-marítimo.
56 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
ANEXOS
57 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
ANEXO 1- : GREENHOUSE GAS GLOBAL WARMING POTENCIALS
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ANEXO 2. UNIDADES DE CONVERSIÓN
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ANEXO 3. .Formula de la metodología adoptada por Trozzi (2010)
ANEXO 4. Caracterización del Heavy Fuel Oil para el Transporte Marítimo
ANEXO 5. Potencias de Motor
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ANEXO 6. Factores de Emisión de Electricidad Generado
61 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
ANEXO 7. Emisiones Asignadas en base al volumen procesado por YPFB
EMISIONES DE GEI Resultado de Emisiones en
los calculos TonCO2e
Emisiones asignadas de
acuerdo al volumen
procesado en YPFB
Plantas de producción de gas y petróleo en Bolivia Tn Co2e/año Tn Co2e/año
Combustión Flare 6.218.913,00 1,35
Consumo combustible 198.293.968,34 19,91
Emisiones Fugitivas 323,00 0,007
Plantas de producción de petróleo fuera de Bolivia
Emisiones consumo Comb. (OGP) 112.210,45 101.428,62
Transporte de petróleo por ducto hacia refinería
Consumo Combustible Unidades de Bombeo 8.773,20 8.782,65
Consumo Combustible Grupos electrógenos 2.867,30 838,11
Emisiones Fugitivas 145,90 145,94
Transporte de petróleo por ducto fuera de Bolivia
Emisiones consumo energia eléctrica 1.761,42 1.592,17
Emisiones Fugitivas 114,20 103,19
Transporte marítimo
Consumo de combustible en buque 25.414,42 22.972,45
Emisiones Fugitivas Transporte Crudo Buque 246,36 246,36
Emisiones Fugitivas carga de Crudo Buque 263,55 263,55
Refinería
Generación eléctrica Turbinas y motogeneradores 22.713,00 22.713,26
Combustión en hornos 97.245,00 97.245,00
Combustión en calderas 38.397,00 38.397,32
Transporte vehículos 99,29 99,29
Combustión Flare 244.585,00 244.585,00
Emisiones Fugitivas 70,00 70,02
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Consumo electricidad oficinas 224,10 224,10
Distribución de productos terminados de Refinería
Transporte en cisternas 588,25 626,14
Total 540.354,43
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ANEXO 8 Glosario
DEFRA Department for Environment, Food and Rural Affairs
Emisión de Gases de
Efecto Invernadero
Masa total de un GEI liberado a la atmosfera en un
determinado periodo.
EPA Environmental Protection Agency - Agencia de Protección
Ambiental de los Estados Unidos
Equivalente de Dióxido
de Carbono (CO2e)
Unidad para comparar la fuerza de radiación de un GEI con el
dióxido de carbono. EL equivalente de dióxido de carbono se
calcula utilizando la masa de un GEI determinado, multiplicada
por su potencial de calentamiento global
Factor de emisión de
GEI
Factor que relaciona los datos de la actividad con las emisiones
de GEI
GEI/GHG Gas de
Efecto Invernadero
Componente gaseoso de la atmosfera, tanto natural como
antropogénico, que absorbe y emite radiación a longitudes de
onda especificas dentro de radiación infrarroja emitida por la
superficie de la Tierra, la atmosfera y las nubes. Los seis
principales gases de efecto invernadero son, adoptados por
consenso en el protocolo de Kyoto, son: Dióxido de carbono
(CO2), Metano (CH4), Óxido Nitroso (N2O), Hidrofluorocarbonos
(HFC‘s), Perfluorocarbonos (PFC‘s) y Hexafluoruro de Azufre
(SF6).
GWP Potencial de Calentamiento Global. Factor que describe el
impacto de la fuerza de radiación de una unidad en base a la
masa de un GEI determinado, con relación a la unidad
equivalente de dióxido de carbono en un periodo determinado.
GLP Gas Licuado de Petróleo
IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change. Entidad creada
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en 1988 por el World Meteorogical Organization (WMO) y el
Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente
(UNEP). Tiene el propósito de proveer al mundo de una visión
clara y científica del estado actual del conocimiento acerca del
Cambio Climático y sus impactos ambientales y socio-
económicos.
ISO Organización Internacional de Estandarización
MDL Mecanismo de Desarrollo Limpio - Es un acuerdo suscrito en el
Protocolo de Kioto establecido en su artículo 12, que permite a
los gobiernos de los países industrializados (también llamados
países desarrollados o países del Anexo1 del Protocolo de
Kioto) y a las empresas (personas naturales o jurídicas,
entidades públicas o privadas) suscribir acuerdos para cumplir
con metas de reducción de gases de efecto invernadero (GEI)
en el primer periodo de compromiso comprendido entre los
años 2008 – 2012
NB Norma Boliviana
SIN Sistema Interconectado Nacional - Es el sistema eléctrico
nacional con instalaciones de generación, transmisión y
distribución, que suministra energía eléctrica en los
departamentos de La Paz, Oruro, Cochabamba, Santa Cruz,
Potosí y Chuquisaca.
UNFCCC/CMNUCC United Nations Framework Convention on Climate Change -La
Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio
Climático fue adoptada en Nueva York el 9 de mayo de 1992 y
entró en vigor el 21 de marzo de 1994. Permite, entre otras
cosas, reforzar la conciencia pública, a escala mundial, de los
problemas relacionados con el cambio climático
65 MÁSTER PROFESIONAL EN INGENIERÍA Y GESTIÓN MEDIOAMBIENTAL
UNIDADES UTILIZADAS
Kg Kilogramo
Ton Tonelada
Gg Gigagramo
m3 Metro cúbico
Lt Litro
Kwh Kilowatt-hora
Tj Terajoule
Mpc Millar de pies cúbicos