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ResumenSe considera que el transporte marítimo es responsable de emitir a la atmósfera más de mil millones de toneladas de CO2 cada año, que representa el 2,9 % de todas las emisiones de origen humano, esta cantidad nada despreciable se duplicará en 2050 si no hay cambios representativos en las actividades que en estas obras se desarrollan. Es por esta razón que se propone un modelo de Análisis de ciclo de vida para la gestión sostenible de puertos en México, en el cual se consideran las actividades vinculadas al funcionamiento de todas las instalaciones relacionadas con el manejo de los diferentes tipos de carga en un puerto, así como las ligadas al transporte terrestre y marítimo de la mercancía en el puerto. La mayor parte de las emisiones son producto del consumo de combustible de las embarcaciones en las operaciones de maniobras y atraque en el muelle. En el caso del manejo de carga en tierra, el principal consumo proviene de los equipos de carga en las terminales. En el modelo propuesto, se definen los lineamientos, los instrumentos y herramientas de Gestión ambiental y sostenible para un puerto utilizando la metodología de Análisis de ciclo de vida, el objetivo es contar con una metodología que permita identificar los principales impactos de las actividades, operaciones y servicios en un puerto, para facilitar la toma de decisiones y establecer las estrategias para mitigar y reducir dichos impactos a fin de tener infraestructura portuaria con los más altos estándares ambientales y se haga extensiva a todos los puertos en México. IntroducciónDe acuerdo con las normas ISO 14040 e ISO 14044, el Análisis de Ciclo de Vida, define un marco metodológico y sistémico para evaluar los impactos ambientales de inicio a fin de un proyecto, con el objetivo de tener una visión integral de las cargas ambientales para identificar oportunidades y mejoras sostenibles. El objetivo de este trabajo fue identificar las principales relaciones existentes entre el entorno físico/ambiental, el económico y el social, para tener una visión integral de los principales beneficios que aporta la construcción, ampliación y modernización de obras de infraestructura portuaria en México y sus impactos generados. Es de suma importancia incluir variables como el patrimonio social y cultural de las comunidades aledañas a zonas portuarias, para establecer estrategias que permitan adaptar los proyectos y las zonas susceptibles o vulnerables a una mejor interacción para mitigar riesgos desde de planeación hasta la operación e integración en la dinámica de un puerto, tanto por las operaciones propias como por los efectos asociados a los fenómenos extremos y/o al cambio climático. Una metodología simplificada de como una herramienta que permita establecer estrategias para planes efectivos de desarrollo sostenible, así como de prevención y mitigación de riesgos en zonas portuarias. AntecedentesSegún el Informe Ambiental de 2020 de la Organización Europea de Puertos Marítimos (ESPO), los puertos representan la segunda mayor preocupación ambiental en relación con el cambio climático debido a las emisiones de gases de efecto invernadero. La Asociación Internacional de Puertos (IAPH), determinó que los puertos marítimos son una de las fuentes más intensivas en producción de carbono y perjudiciales para el medio ambiente debido al aumento de las actividades comerciales y no comerciales que los rodean. Debido a la urgente necesidad de abordar soluciones en esta línea de investigación, este estudio pretende presentar un marco de referencia para determinar el ACV y con ello estimar la Huella de Carbono en puertos. Dentro de la información analizada se realizó la revisión de la normatividad y los diferentes recursos vinculados a la estimación de la Huella de Carbono en puertos marítimos. El utilizar un enfoque, con la elección de límites y factores que afectan a las emisiones de los puertos, conduce a una mejor estimación de la Huella de Carbono en los puertos. De acuerdo con el Boletín de Gases de Efecto Invernadero (GEI) de la OMM de 2020, publicado en octubre de 2021, los principales gases de efecto invernadero (GEI) liberados por la actividad humana a escala global incluyen (WMO, 2020): (1) dióxido de carbono (CO2), producido principalmente por la quema de combustibles fósiles; (2) metano (CH4), producido por diversas actividades humanas, como la agricultura, la gestión de residuos y el consumo de energía; (3) óxido nitroso (N2O), producido por la quema de combustibles fósiles y el uso de fertilizantes en la agricultura; y (4) gases fluorados (gases F), producidos por operaciones industriales, refrigeración y otros factores, como los hidrofluorocarbonos (HC), los perfluorocarbonos (PHC) y el hexafluoruro de azufre (SF2). En la figura 1 se pueden observar los cuatro principales gases causantes de GEI; el CO2 representa el 66 % del total global de GEI y se divide en dos secciones; de acuerdo con el quinto informe de evaluación del Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC), el dióxido de carbono (CO2) emitido por las operaciones industriales en el GEI es el que más contribuye al cambio climático (IPCC,2022). Cabe señalar que la Huella de Carbono (HC) es casi la misma que la Huella de Carbono equivalente (CO2eq). La HC representa la cantidad de Huella de Carbono en CO2 equivalente (CO2eq).
Figura 1. Emisiones globales de GEI. Fuente: WMO (2020). La Huella de Carbono, según las diferentes investigaciones consultadas, representa el CO2 y otros gases de efecto invernadero (GEI) a lo largo de todo el ciclo de vida de un proceso o producto (Lombardi, 2017), y la ecuación 1 la describe de la siguiente forma:
Huella de Carbono = CO2 + GEI
(Ec. 1)
Donde:
Para poder entender el concepto de CO2eq es importante tomar en cuenta estos dos términos. Las dos variables más importantes que afectan a la atmósfera son el forzamiento radiativo o “intensidad de la radiación” y el “tiempo promedio” que una molécula de gas permanece en ella. La suma de estos dos factores, medida en kilogramos de CO2eq, constituye el Potencial de Calentamiento Global (PCG) de cada gas. En otras palabras, cada gas se convierte en kg de unidades de CO2 mediante la ecuación 1 (IPCC, 2014). En cuanto a los desafíos que plantean las emisiones de CO2 en áreas civiles e industriales, uno de los factores más importantes que distinguen a las ciudades es la presencia de aeropuertos o puertos marítimos, ya que ambos tienen el potencial de aumentar significativamente el inventario total de emisiones de una ciudad; por lo tanto, reducirlas es un paso significativo hacia la mitigación de los efectos nocivos del cambio climático (Grag, 2006). De hecho, la existencia de puertos marítimos es primordial, ya que son nodos cruciales en la red global de la sociedad actual, sirviendo como centros vitales para el movimiento transnacional de mercancías. Además, el transporte marítimo internacional representa más del 80 % del comercio mundial en volumen y el 70 % en valor (ONU,2015). Las estimaciones de Huella de Carbono deben ser más precisas para mejorar las medidas de reducción y maximizar la utilización de los puertos marítimos. Por lo tanto, las ideas y técnicas para contabilizar la Huella de Carbono en los puertos marítimos son cada vez más populares, y varios proyectos están en marcha para llegar a un acuerdo sobre cómo contabilizar las emisiones de GEI en ciudades y emplazamientos industriales específicos, como los puertos. Esto no es fácil y puede generar malentendidos. Las iniciativas para contabilizar las Huella de Carbono en los puertos marítimos que preocupan en esta investigación se dividen generalmente en sistemas de contabilidad internacionales y nacionales. Ambos se encuentran en el mismo marco y están localizados debido a criterios de área, pero no pueden infringir el marco estándar emitido por las directrices y entidades internacionales. La Tabla 1 enumera los estándares más comunes y completos.
Tabla 1. Estándar de Guías para cálculo de Huella de Carbono.
Fuente: Issa et al (2023). Con el análisis de la información se realizó una revisión del alcance, los límites y datos del sistema. Además de los estándares internacionales y nacionales que se listan en la Tabla 1, sólo se han realizado pocos estudios sobre técnicas y metodologías de estimación. Uno de los objetivos de este estudio es identificar los principales componentes para la determinación del ACV, que permita estimar la Huella de Carbono en las diferentes actividades en los puertos, y con ello determinar la efectividad de las estrategias para su reducción. Estado del arteA partir de reconocer que el Análisis de Ciclo de Vida y otras metodologías e instrumentos como el cálculo de la Huella de Carbono, permiten llegar a proyectos portuarios integrales y responsables social y ambientalmente, lo cual representa un valor agregado a las soluciones técnicas, ambientales y sostenibles que, aunado a la gestión de riesgos, se agrupan en un solo modelo, como componentes que sirven para potencializar los impactos positivos de las propuestas de solución en este sector. El objetivo del presente estudio es desarrollar una metodología simplificada para realizar la evaluación integral de los proyectos portuarios y costeros desde el punto de vista de gestión ambiental y sostenible tomando como base el Análisis del Ciclo de Vida (ACV). En el IMT, hemos reconocido que este tipo de análisis y metodologías son fundamentales para el desarrollo de proyectos portuarios y costeros integrales y sostenibles. Por lo tanto, hemos incorporado este enfoque, que incluye la gestión ambiental y sostenible, aportando un valor agregado a todos nuestros estudios. Tanto la gestión ambiental como la gestión de riesgos son componentes clave que nos permiten maximizar los impactos positivos de las propuestas de solución en los sectores portuario y costero. De acuerdo con la información obtenida, se propone que en los planes de Gestión ambiental y sostenible vigentes y disponibles de los diferentes puertos y costas se realicen las gestiones necesarias para la implementación de instrumentos y herramientas que se adapten a una nueva visión de proyectos portuarios y costeros. En la metodología del ACV se reconocen diferentes etapas básicas, como parte del proceso de análisis. Recopilación de informaciónEl ACV proporciona una aproximación sistémica y cuantitativa para determinar en una forma más amplia y detallada los impactos y los beneficios de los proyectos plantados en el corto, mediano y largo plazo de acuerdo con una planeación estratégica. Los impactos incluyen aquellos que implican la salud ambiental del ecosistema, la calidad y bienestar para la vida humana, el cambio climático y/o el uso responsable de los recursos naturales. En muchos de los casos estos impactos pueden ser causa de conflictos ya que involucran diferentes actores, para lo cual es de suma importancia que al realizar el análisis se tomen en cuenta las compensaciones, cobeneficios y salvaguardas para los impactos generados a los ecosistemas locales lo que a largo plazo se traduce en alternativas más económicas no sólo en el aspecto financiero sino también en lo social. Muchas de las decisiones que se toman en el proceso de planeación se limitan al entorno inmediato de un proyecto sin tomar en cuenta los efectos a largo plazo o diferentes variables relacionadas con las actividades locales las cuales pueden ser de diversos tipos, pero pueden ocasionar impactos. Análisis de la informaciónEl ACV se aplica ampliamente en diversos campos como el desarrollo de productos y servicios, la aplicación al sector portuario en México es muy limitada, el uso de este tipo de análisis es fundamental para la evaluación de huellas ambientales, lo cual limita la elaboración de estrategias efectivas para la reducción de la Huella de Carbono en los diferentes procesos del ciclo de vida de un puerto. Como resultado de la investigación se observa que dependiendo del alcance del estudio como de los efectos locales de los procesos difieren significativamente de los impactos que se detectan al realizar un Análisis del Ciclo de vida, razón por la cual es muy importante definir detalladamente las especificaciones y los objetivos del estudio del proceso que se realiza. Se realizó un análisis para determinar la información necesaria para llegar a una categorización previa con los datos recopilados, para poder establecer un diagnóstico de la situación actual de los proyectos de puertos y con ello definir una línea base. Con la información recopilada se determinó en primer lugar el ciclo de vida de un proyecto portuario. Definición de objetivos y alcances del ACVEl objeto de estudio para el ACV se centró en primer lugar en la conceptualización de un proyecto portuario, los alcances, la justificación y la motivación para realizar este análisis, donde se estableció la unidad funcional de acuerdo con el objetivo principal del sistema para definir sus entradas y salidas. Para tal efecto, se revisaron los planes de gestión ambiental y sostenible vigentes y disponibles de los diferentes puertos para desarrollar una metodología que se adapte a una nueva visión de proyectos portuarios. Categorización e inventarioDe acuerdo con la definición del sistema se realizó la identificación de las variables, componentes, elementos, así para establecer su interrelación, interconexión e interdependencia para realizar el modelo conceptual del sistema y de la metodología. Adicionalmente se revisaron los principales servicios portuarios que se manejan en los puertos de México, los cuales están relacionados con las variables, entre ellos están los servicios a las embarcaciones para operación y navegación interna: pilotaje, remolque, amarre y desamarre de cabos y lanchaje; los servicios generales a las embarcaciones: avituallamiento, agua potable, combustible, comunicación, electricidad, recolección de basura, disposición de residuos y eliminación de aguas residuales; los servicios de maniobras para la transferencia de bienes o mercancías: carga, descarga, alijo, almacenaje, estiba y acarreo dentro del puerto; y los servicios conexos como los servicios de comercialización, el servicio de báscula renta de equipo entre otros. Análisis del impactoCon esta información se realizó el análisis de la situación actual de un proyecto portuario y con ello se establecieron las categorías de impacto, y se propone evaluar indicadores para establecer la línea base de estudio. Adicionalmente se integró al diagnóstico la categorización y clasificación de los impactos detectados con las actividades base. La propuesta de la metodología se realizó de acuerdo con la evaluación de los impactos detectados con lo que se definió la línea base, lo anterior para identificar y cuantificar las entradas y salidas de las operaciones y procesos analizados conforme al alcance definido, la cual se resume en la figura 2.
Figura 2. Metodología propuesta.
Uno de los principales objetivos y retos es unificar criterios del ACV, para integrar y optimizar los sistemas y los procedimientos en todos los puertos en México y con ello proponer un entorno digital que incluya soluciones integrales, sostenibles y especializadas en un ecosistema digital que agilice toma de decisiones y que capitalice la información como un sistema de gestión del conocimiento de puertos en México. Revisión del alcanceUna gran parte de las investigaciones que se consultaron se enfocan en políticas y actividades de mitigación, y la adaptación de las diferentes metodologías, identificando que se dividen en dos categorías principales: (1) Procedimientos para estimar la Huella de Carbono en puertos, y (2) Normatividad para la mitigación del Huella de Carbono en puertos. En la figura 3, se resumen los estudios de estimación del Huella de Carbono divididos en dos categorías principales: para todo el puerto o parte de él (como terminales) y normatividad para la mitigación del Huella de Carbono.
Figura 3. Clasificación de revisión de alcance de 2011 a 2023. Fuente: Issa et al (2023). En la Tabla 2 se resume el análisis de la información de los principales hallazgos en la literatura consultada (Issa, 2023).
Tabla 2. Análisis de la información disponible.
Fuente: Issa et al (2023). Isa et al, resumieron en esta tabla los estudios recientes sobre las metodologías de Análisis de Ciclo de Vida y cálculo de la Huella de Carbono que se basan en normas o estándares internacionales, se adaptan a las características de cada región, puerto o terminal y se centran en las principales estrategias que pueden reducir la Huella de Carbono en los puertos de acuerdo con las particularidades de cada caso de estudio. Límites del sistemaPara determinar los límites del sistema es necesario analizar la recopilación de datos para el Análisis de Ciclo de Vida y el cálculo de la Huella de Carbono en los puertos, los cuales se dividen en límites geográficos, límites temporales y las estadísticas de emisiones. El límite geográfico de un puerto se divide en áreas terrestres y áreas de navegación. Las superficies terrestres son las áreas físicas y los diferentes instrumentos para delimitar las zonas terrestres. Las áreas de navegación comprenden los canales de acceso, así como todas zonas de fondeo y maniobras. Para este análisis es necesario considerar en el inventario de emisiones del puerto las diferentes actividades tanto en los canales de acceso, zonas de maniobras y las zonas de fondeo, las emisiones de CO2. Particularmente en un puerto es muy difícil de estimar este concepto, ya que los buques tienen una estadía temporal porque permanecen en la zona de fondeo para diferentes actividades y luego la abandonan, lo que dificulta determinar sus emisiones en conjunto. Si el límite de una evaluación incluye la zona de fondeo, la estimación de la emisión total dentro del fondeadero es poco precisa, puesto que es difícil rastrear a todos los buques que realizan esta operación, por esta razón los fondeaderos no se consideran en los límites de evaluación, por lo que se determina el canal de acceso como límite espacial marino. Para el concepto del límite temporal, los principales objetivos del ACV y de la estimación de la Huella de Carbono en un área como un puerto marítimo son disponer de estadísticas para elaborar nuevas políticas, estándares y estimaciones para reducir la Huella de Carbono y, en segundo lugar, evaluar la eficacia de estas mediciones y estándares. Es muy útil como herramienta, comparar el desempeño, las mediciones y las políticas de regiones en condiciones similares, los cuales cuenten con diferentes enfoques para encontrar mejores iniciativas, para lo cual se recomienda realizar el análisis anual. Para el tercer componente, las estadísticas de emisiones se deben considerar en medida de los datos que se tengan, todas las emisiones de un puerto, con base en dos categorías principales: directas e indirectas, con tres alcances principales. Las emisiones directas, que incluyen sólo el primer alcance, son causadas directamente y están controladas por la autoridad portuaria. Todas estas emisiones pueden obtenerse del inventario estadístico del puerto. Las emisiones indirectas incluyen el segundo y tercer alcance, donde el segundo alcance se refiere a la electricidad que consume la autoridad portuaria e incluye todos los datos de los inventarios estadísticos de la misma. El tercer alcance, se estima con las demás emisiones indirectas de GEI de un puerto, mismas corresponden a las emisiones derivadas del consumo de electricidad y combustible por parte de las empresas concesionarias que trabajan en el puerto, o al efecto de las obras que llegan al puerto, pero no están controladas directamente por la autoridad portuaria (Issa,2023). MetodologíaExisten diversas metodologías para el Análisis de Ciclo de Vida y también numerosas normas para el cálculo de la Huella de Carbono. Dentro de las más utilizadas están el protocolo de GEI del Instituto de Recursos Mundiales (WRI)/Consejo Empresarial Mundial para el Desarrollo Sostenible (WBCSD), la norma ISO 14064, las Directrices del IPCC para los inventarios nacionales de GEI, la Metodología de Contabilidad de Emisiones de Carbono del Grupo de Trabajo de Carga Limpia de BSI, etc. La mayoría de estas normas comparten una misma visión, contemplando que para el Análisis de Ciclo de Vida, se deben hacer algunas consideraciones para el cálculo de la Huella de Carbono en puertos, Issa et al proponen recomendaciones al método extraído de la norma PAS 2050 (BSI,2008), En este capítulo se resumen estas consideraciones para el cálculo de la Huella de Carbono y posteriormente se condensa la información relacionada con la metodología del Análisis de Ciclo de Vida que se revisó en el estado del arte. Los procedimientos constan de cinco pasos, como se muestra en la Figura 4 (Issa,2023). La PAS 2050 es la “Especificación para la evaluación de las emisiones de gases de efecto invernadero del ciclo de vida de bienes y servicios”, la cual está disponible públicamente, desarrollada por la British Standards Institution (BSI), que proporciona una metodología para medir la Huella de Carbono de productos y servicios.
Figura 4. El proceso para el cálculo de ACV y la Huella de Carbono utilizando el estándar PAS 2050. Fuente: Issa et al (2023).
Análisis de Ciclo de VidaUna vez descrita la metodología para el cálculo de las emisiones que se utilizan en la Huella de Carbono, es importante señalar que se realizó debido a la necesidad de identificar los diferentes elementos que se deben de tomar en cuenta para poder realizar un Análisis de Ciclo de Vida completo. Como se puede observar el cálculo de las emisiones no es un asunto menor, requiere una gran cantidad de información y al mismo tiempo un acervo de experiencia en las operaciones portuarias, por lo cual no es de extrañar que a pesar de que la Norma ISO 14001 describe de forma muy clara la metodología para realizar un ACV, la principal complejidad y el más grande desafío es la recopilación de la información de las actividades. Lo anterior se traduce en identificar las variables principales que se utilizarán para cada caso de estudio, pero sobre todo el definir los alcances que permitan determinar los impactos de los procesos y actividades sustantivas que es necesario analizar de acuerdo con cada caso en particular. El Análisis del Ciclo de Vida (ACV), se enfoca en evaluar sistémica y objetivamente los impactos ambientales potenciales de los procesos o actividades sustantivos de un puerto de inicio a fin, considerando la operación y el mantenimiento, incluso si es el caso, el tratamiento de los residuos y/o su disposición final. Uno de los principales propósitos del ACV es identificar oportunidades de mejora ambiental, definiendo las fases del ciclo de vida donde se generan los mayores impactos, para enfocar los esfuerzos de mejora de la sostenibilidad y eficiencia en el uso de los recursos. Además, es una herramienta necesaria para fundamentar decisiones informadas, al proporcionar datos cuantificables y basados en hechos para que las áreas responsables tomen decisiones más sostenibles desde la planeación, así como en la operación, gestión y mantenimiento. Otro punto importante es que, con este análisis, la meta ideal es cuantificar los impactos al medir las entradas en un proceso como el uso de energía, materiales, agua, etc., y las salidas, que se convierten en emisiones en el aire, agua, suelo, residuos, los cuales se asocian en cada etapa del ciclo de vida que se analiza. Al realizar la comparación de varias opciones de solución, se pueden identificar los diferentes escenarios ambientales para las diferentes alternativas propuestas con el objetivo de seleccionar la iniciativa con menos daño o impacto para el medio ambiente. También es una herramienta efectiva en la comunicación transparente, al ser la base en la comunicación ambiental, en las declaraciones de los servicios portuarios, al proporcionar información confiable a los usuarios y a las autoridades. Un Análisis de Ciclo de Vida es una herramienta que permite determinar el impacto de los procesos y actividades que se realizan en un puerto y es un punto clave en la transición hacia prácticas más sostenibles en los proyectos del sector portuario, marítimo y costero. De acuerdo con la literatura consultada y al estado del arte, la metodología del Análisis de Ciclo de Vida para un puerto de forma simplificada y para fines prácticos, se resume como se presenta a continuación.
Figura 5. Ejemplo del mapeo de cargas ambientales por transporte en un Puerto. ConclusionesEl transporte marítimo es responsable de emitir a la atmósfera más de mil millones de toneladas de CO2 cada año, que representa el 2,9 % de todas las emisiones de origen humano, lo cual será el doble en 2050, por tal motivo se propone un modelo de Análisis de Ciclo de Vida para la gestión sostenible de puertos en México, en el cual se consideran las actividades vinculadas al funcionamiento de todas las instalaciones relacionadas con el manejo de los diferentes tipos de carga en un puerto, así como las ligadas al transporte terrestre y marítimo de la mercancía en el puerto. La mayor parte de las emisiones son producto del consumo de combustible de las embarcaciones en las operaciones de maniobras y atraque en el muelle. En el caso del manejo de carga en tierra, el principal consumo proviene de los equipos de carga en las terminales. En general, los buques tradicionales representan una de las mayores fuentes de emisiones de gases de efecto invernadero y de contaminantes. Para la mejora en los impactos, en este análisis simplificado, se observó y se propuso que, una buena estrategia de mitigación, en primera aproximación pude ser la adopción de buques con GNL, así como la electrificación de algunas operaciones portuarias en tierra, estas medidas aplicadas de forma práctica en otros puertos han podido implementarse con un potencial significativo para reducir estas emisiones. La implementación combinada de estas estrategias, junto con mejoras operativas, puede maximizar los beneficios ambientales. Para fortalecer este análisis, es esencial recopilar datos operativos más precisos, monitorear consumos reales y revisar periódicamente el ACV con datos actualizados. El Análisis de Ciclo de Vida, realizado de forma simplificada, permite identificar que a priori, existen importantes oportunidades en la mitigación, en especial fomentando el uso de GNL en buques, con la electrificación de operaciones terrestres y con la optimización del transporte a través de panes y programas diseñados para la reducción de la Huella de Carbono en las diferentes operaciones y procesos en el puerto. El ACV es una de las principales herramientas para diseñar un Plan efectivo para la descarbonización del puerto, lo que permitirá que las inversiones en descarbonización y eficiencia no sólo tengan beneficios ambientales, que aporten una mayor competitividad, fortalezca la resiliencia del puerto y sea un referente en soluciones integrales con un alto valor y responsabilidad social y ambiental no circunscrita o limitada al recinto portuario sino a la comunidad de la que se rodea. RecomendacionesDel análisis cualitativo que se realizó, se pueden observar que existen varios puntos que pueden contribuir a mejorar algunas prácticas a fin de poder contar con estrategias para mitigar el impacto de la emisión de gases de efecto invernadero y con ello reducir la Huella de Carbono en el proceso analizado, el cual está en función de la calidad y disponibilidad de los datos. Las estrategias propuestas son:
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