Aproximación al cálculo de la influencia de las infraestructuras en las emisiones de CO2 debidas a la movilidad.

Master en Arquitectura, Energía y Medioambiente. ETSAB.UPC . Septiembre 2o1o

Autor : P. David Motos Gallardo Tutor : Albert Cuchí Burgos

0

Diagnóstico actual de la movilidad

Evaluación de las emisiones de CO2 - eq por sectores

Cubrir nuestra necesidad diaria de desplazamiento implica el 38 % de las emisiones totales

0

Diagnóstico actual de la movilidad

Reparto modal de las emisiones de CO2

0

Diagnóstico actual de la movilidad

Emisiones de CO2 equivalente por categoría de vehículo

0

Diagnóstico actual de la movilidad

Inversión en infraestructuras según modo de transporte

OBJETIVOS

1

Verificar los valores actuales de las emisiones asociadas a los diferentes medios de transporte, y su cómputo energético.

2

Establecer una metodología de cálculo para las emisiones debidas a los materiales de construcción de las infraestructuras. ( transporte carretera - transporte ferroviario )

3

Obtener nuevos valores de emisiones por viajero-vehículo y kilómetro donde se contemple la influencia de las infraestructuras.

4

Analizar y comparar p estos nuevos valores y la sensibilidad de los conceptos p de Ocupación y Durabilidad en el resultado final

1

Valores actuales de las emisiones de CO2 asociadas a la movilidad

“ Guía práctica para el cálculo de emisiones de gases con efecto Invernadero (GEH) ”. Generalitat de Calatunya • Emisiones directas : emisiones de cálculo de la guía • Emisiones indirectas : no las contempla movilidad por carretera

• Consumo de combustible

Tipología

Combustible

Factor de Emisión

Coche Motocicleta Camión - furgonetas Autobús

Gasolina 95 o 98

2,38 kg CO2/ litro

Gasóleo ( diesel )

2,61 kg CO2/ litro

movilidad por modo ferroviario MODO

• Consumo de energía

Factor de Emisión ( gramos de CO2 / pasajero x kilómetro )

RENFE AVE

19,79

RENFE CERCANÍAS

31,39

RENFE MEDIA DISTANCIA

25,07

FGC

20 93 20,93

TRANVIA

33,98

METRO

23,46

Et CE = ------------------Pt · Kt

CE Et Kt Pt

= consumo energético = consumo energético anual total = km totales recorridos por los pasajeros = pasajeros totales anuales transportados

1

Valores actuales de las emisiones de CO2 asociadas a la movilidad

Análisis del ciclo de vida de un automóvil medio de la UE ( Improcar 2008 ) Emisiones de CO2 : g / km del ciclo de vida COCHE GASOLINA Categorías de impacto Emisiones CO2

Kjm totales vida útil 211 250

Producción 22,24

Repuestos

WTT

1,89

TTW

35,03

214,20

EOL

Total CO2 g/km

0,47

273,84

EOL

Total CO2 g/km

0,41

256,92

Emisiones de CO2 : g / km del ciclo de vida COCHE DIESEL Categorías de impacto Emisiones CO2

Km totales vida útil 238 750

Producción 19,68

Repuestos

WTT

2,09

TTW

36,44

198,28

PROMEDIO EMISIONES TOTALES CICLO DE VIDA

• Emisiones directas : consumo de combustible.

170

• Emisiones totales : ciclo de vida completo.

264

65 % del total de emisiones

264

Metodología de estudio de las infraestructuras

SI

Análisis del CICLO DE VIDA

NO

• Coste energético de los materiales y de los procesos de ejecución utilizados en cada elemento unitario.

• Valor de las emisiones de CO2 a la atmósfera por causa de la fabricación de los materiales, de su transporte y de su colocación-manipulación en obra.

• Movimiento de tierras • Mantenimiento de la carretera • Mantenimiento vegetación • Consumo en iluminación • Aparcamiento

l. fe erroviaria

Banco BEDEC ITEC Datos ambientales

ca arretera

2

• Construcción de las estaciones • Mantenimiento de las estaciones • Mantenimiento de vías • Aparcamiento estaciones

2

Metodología de cálculo de la repercusión de las emisiones de CO2 de los materiales de la construcción de las infraestructuras . Kg CO2 / vehículo – viajero · Km

carretera

Repercusión Kg CO2 / v · Km

l. ferroviaria

=

Emisiones de la fabricación para 1 Km via ( Kg CO2 / km ) ________________________________________________ OCUPACIÓN x DURABILIDAD

2

Especificaciones técnicas de cada infraestructura para las mediciones de los materiales

Autopista Rondas Vías urbanas

Tipo

Autopista , Autovía

A / AV

Esplanada

Firme

Categoría T00 2 sentidos de circulación

Calzadas

Calzadas separadas

• Base

14 metros anchura por sentido 1000 metros de longitud

• Firme

3 carriles

3,5 m por carril de circulación

arcenes

3,5 m en total por sentido ( 2 m y 1.5 m )

Separación Pinturas

2 líneas discontinuas

Barreras lineales

2 lados : biondas metálicas

S Soportes t fijación fij ió

1 UD cada d 3 metros t ( perfiles fil metálicos táli )

Iluminación

Columna 10 metros

1 UD cada 20 metros

Tipo

RENFE España

Ancho de vía 1.668 mm

Explanada

Firme

Tierras compactadas y capa balastos

Durmientes

Hormigón monoblock

2 UD por ml de via

Rieles

Perfiles metálicos

2 por sentidos de circulación

• Rieles

S Soportes t

P t hormigon Postes h i

35 metros t entre t postes t

• Catenaria

Protección

Barandilla metálica

1 UD lineal por sentido de circulación

Cable sustentador

1 cable por vía

Cable péndola

0,46 m de separación.

Cable conductor

2 cables por vía

• Pinturas • Protección

C il Carriles

• Iluminación

2 líneas continuas

Protección

l. ferroviaria • Base • Balastos • Durmientes

• Protección Cables

2

Emisiones de CO2 de los materiales de la construcción de las infraestructuras ( Kg CO2· Km ) autopista

Ronda de Dalt

Eixample denso ( c. Aragó )

Eixample tipo ( c. Valencia )

2.437.267

3.077.849

1.725.077

2.813.367 96,54

98,81

97,95 87,56

fi firme

11,62

2,62

0,09

0,75

proteccion t i

pinturas i t

il i iluminación ió

firme

protección

0,12

0,7

pinturas

iluminación

firme

protección

0,06

2

pinturas

iluminación

firme

protección

0,07

1,12

pinturas

iluminación

760.894 proporciones 1 km

63,08

Kg de CO2 tren

18,86 7,11 ,

rieles

l. ferroviaria

durmientes

protección

6,36

cables

2,65

2,14

postes

balastos

autop.

ronda

E.D

E.T

+ 13

-9

+ 39

- 26

+ 29

Autop.

2.813.367

+ 73

Ronda

2.437.267

+ 69

- 15

E.denso

3.077.849

+ 75

+9

+ 21

E.tipo

1.725.077

+ 56

- 63

- 41

+ 44 - 78

2

Valores de ocupación y durabilidad de las infraestructuras

OCUPACIÓN carretera

AUTOPISTA AP - 7

La Junquera - Montmelo

Montmelo - Papiol

Barcelona( Papiol ) - Tarragona

año 2009

Longitud Km Longitud.

IMD total

Longitud Km Longitud.

IMD total

Longitud Km Longitud.

IMD total

136,0

44.214

26,6

109.766

100,4

57.556

VÍAS URBANAS VIAS VERTICALES . mar - montaña. Comte d’Urgell

46051

Aragó

78755

Aribau

20007

Mallorca

22602

Ronda de Dalt

165319

DURABILIDAD

l. ferroviaria

VIAS HORIZONTALES . Besòs - Llobregat

Ronda Litoral

106481

10 años ñ . fi firme

OCUPACIÓN

LÍNEA FERROVIARIA

IMF

C1 C-1

C2 C-2

C3 C-3

C4 C-4

C7 C-7

Viajeros / día Ambos sentidos

22.253

17.746

6.073

10.558

-

DURABILIDAD

25 años . Capa p de balastos 50 años . Durmientes de hormigón 35 años . Rieles 50 años . Resto de elementos

2

Cálculo de la repercusión de las emisiones de CO2 de los materiales de la construcción de las infraestructuras . Kg CO2 / vehículo – viajero · Km

carretera

Repercusión Kg CO2 / v · Km

=

Repercusión Kg CO2 / p · Km

=

Emisiones de la fabricación para 1 Km via ( Kg CO2 / km ) ________________________________________________ IMD ( vehículos ) x 10 años x 365 días día año

l. ferroviaria

Emisiones de la fabricación para 1 Km via ( Kg CO2 / km ) ________________________________________________ IMF ( viajeros ) x 50 años (*) ( ) x 365 días día año

3

Repercusión emisiones de CO2 de los materiales de la construcción de las infraestructuras. Kg CO2 / vehículo – viajero · Km

Vías

carretera

IMD Veh./ día

Emisiones construcción

Durabilidad años

Emisiones Kg CO2 / veh · Km

Montmelo-Papiol Montmelo Papiol

54.883

2.813.367

0,0140

Papiol-Tarragona

28.778

2.813.367

0,0267

Ronda de Dalt

82.659

2.437.267

0,0080 10

Ronda Litoral

53.240

1.855.267

0,0095

Calle Aragón

78.755

3.077.849

0,0107

Calle Valencia

26.984

1.725.077

0,0175

Promedio emisiones de CO2 por vehículo y kilómetro

l. ferroviaria

Líneas

IMF Viajeros / día

C-1

11.126,5

C-2

8.873

Emisiones construcción

0,0144

Durabilidad años

Emisiones Kg CO2 / viajero · Km

0,0048 760.893,42

50,35,25

0,0060

C-3

3.036,5

0,0177

C-4

5.279

0,0102

Promedio emisiones de CO2 por viajero y kilómetro

0,0096

4

Relación de las emisiones de las infraestructuras en el total de la movilidad

carretera

Vías

Emisiones TOTALES

Emisiones COCHE valor

Emisiones INFRAESTR.

% total

valor

% total

Montmelo-Papiol

0,2780

94,95 %

0,0140

5,04 %

Papiol-Tarragona

0,2907

90,79 %

0,0267

9,18 %

Ronda de Dalt

0,2720

97,03 %

0,0080

2,94 %

0,264 Ronda Litoral

0 2735 0,2735

96 51 % 96,51

0 0095 0,0095

3 47 % 3,47

Calle Aragón

0,2747

96,10 %

0,0107

3,90 %

Calle Valencia

0,2815

93,78 %

0,0175

6,22 %

PROMEDIOS

0,278

94,86 %

0,0144

5,12 %

l. ferroviaria Líneas

Emisiones totales

Emisiones infraestructuras

Porcentaje

0,0048

15,29 %

0,0060

19,11 %

C-3

0,0177

56,37 %

C-4

0,0102

32,48 %

C-1 C-2 0,0314

Promedio del porcentaje de emisiones entre movilidad - infraestructuras

30,81 %

4

Sensibilidad en los resultados de los valores de OCUPACIÓN y DURABILIDAD

DURABILIDAD carretera

Valores actuales Via durabilidad

Kg CO2 / vehículo · Km

Valores aumentados durabilidad

0,0140

Autopista

0,0070

0,0080

Ronda (dalt ) 10

Kg CO2 / vehículo · Km

0,0040 20

Vial urbano denso

0,0107

0,0053

Vial Eixample tipo

0,0175

0,0087

OCUPACIÓN Valores actuales

Valores aumentados

Ocupación IMD

Kg CO2 / vehículo · Km

Ocupación IMD

Kg CO2 / vehículo · Km

Autopista

109.766

0,0140

219.532

0,0070

Ronda (dalt )

165 319 165.319

0 0080 0,0080

330638

0 0040 0,0040

Vial urbano denso

78.755

0,0107

157510

0,0053

Vial Eixample tipo

26.984

0,0175

53968

0,0087

Via

CONCLUSIONES

1

Falta de documentación sobre datos ambientales de medios de transporte diferentes al coche ( ciclo de vida vagón de tren )

2

Dificultad de averiguar la metodología de cálculo para los valores de emisiones de la movilidad, y dificultad de la obtención de datos por parte de las entidades involucradas.

3

El análisis completo de todos los procesos y elementos relacionados con la movilidad puede mostrar valores de emisiones diferentes a los actuales.

4

Los resultados obtenidos de emisiones tienen baja sensibilidad.

5

La repercusión L ió d de llos materiales t i l d de construcción t ió de d llas iinfraestructuras f t t fé férreas equivalen al 65 % de los de carretera. En cambio respecto al total de emisiones son del 30 % y 5 % respectivamente. ( valores cercanos según los establecidos por la UE )

6

Las herramientas de planificación territorial deberían contemplar, además de los flujos, capacidades de carga y tiempos de recorrido de la movilidad, el coste ambiental global de todo el proceso. proceso

G R A C I A S por vuestra atención

G R A C I A S a los profesores y a mi tutor Albert

MUCHAS

G R A C I A S

a todos t d mis i compañeros ñ por este t año ñ inolvidable i l id bl