Inventario Nacional de Gases de Efecto invernadero
El inventario nacional de gases de efecto invernadero de Nicaragua, se realizó utilizando las metodologías y directrices preparadas por el Panel Intergubernamental de Expertos en Cambio Climático – IPCC, a través de su Grupo especial sobre los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero (TFI). Dichas directrices y metodologías pretenden que los resultados de las emisiones y absorciones reportados por los países sean comparables entre sí en el tiempo, de forma consistente.
Siguiendo las mejores prácticas recomendadas por el IPCC y la Secretaría de la ConvenciónMarco de Naciones Unidas sobre el Cambio Climático, se han utilizado las “Directrices del IPCC del 2006 para los inventarios nacionales de gases de efecto” (en adelante identificadas como GL 2006-IPCC), la guía de “Orientación del IPCC sobre las buenas prácticas y la gestión de la incertidumbre en los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero” en adelante identificadas como GBP2000-IPCC), la guía de “orientación sobre las buenas prácticas para uso de la tierra, cambio de uso de la tierra y silvicultura (UTCUTS)” y para los aspectos no contemplados en las GL 2006-IPCC se han utilizado las guías revisadas del IPCC de 1996, según lo indicado en las mismas GL 2006-IPCC.
Los gases de efecto invernadero (GEI) evaluados en el presente inventario son: dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O), y los gases precursores son monóxido de carbono (CO), óxidos de nitrógeno (NOx), otros hidrocarburos volátiles diferentes del metano (NMVOC), y dióxido de azufre (SO2).
Según lo indicado en las Guías del IPCC se pueden utilizar tres tipos de métodos, condiferentes niveles de complejidad para la estimación de las emisiones/absorciones de los GEI, en este sentido el IPCC recomienda utilizar el o los métodos que proporcionen estimaciones confiables, según las circunstancias nacionales y los datos disponibles.
La selección del método utilizado para este inventario se definió en función de la calidad de los datos de actividad del país y de los factores de emisión disponibles para cada uno de los gases a ser evaluados, en ese sentido se realizó un análisis de disponibilidad de información y se evaluó la calidad de la misma, siguiendo las orientaciones de las GL 2006-IPCC.
Garantía de la calidad / Control de calidad y verificación
Siguiendo las orientaciones de la GL 2006-IPCC, el INGEI de Nicaragua implementó el procedimiento general de control de calidad de nivel 1, el cual contempla los aspectos básicos requeridos para dar garantía y verificar la correcta aplicación de las directrices y la veracidad de los resultados presentados. En el cuadro 5 se presentan los procedimientos aplicados para el presente inventario.
Categorías Principal
El concepto de “categorías principales” fue creado por el IPCC para que los países den prioridad a recursos para mejorar los inventarios nacionales de gases de efecto invernadero.2 Las categorías principales son aquellas que presentan una mayor contribución para el nivel de las emisiones nacionales en general. También pueden identificarse como las categorías que tienen mayor influencia en la tenencia de emisiones
con el paso del tiempo.
El análisis de categorías principales del presente inventario se realizó utilizando el método 1, en el cual se evaluó la influencia que ejercen las categorías de fuentes y sumideros sobre el nivel, usando un umbral predeterminado4 de emisiones acumulativas, donde se considera que, al sumarse en orden de magnitud descendente, suman el 95% del total del Inventario.
Evaluación General de la Incertidumbe
La incertidumbre desde el punto de vista de los inventarios se puede considerar “como un término general e impreciso que refleja la ausencia de certidumbre (en los componentes del inventario), como consecuencia de cualquier factor causal tal como fuentes y sumideros no identificados, ausencia de transparencia etc.” (IPCC 2002).
De acuerdo a las GL 2006-IPCC la evaluación de la incertidumbre es un elemento fundamental de un inventario de emisiones, esencialmente para comparar las emisiones estimadas. Sin embargo, esta evaluación es una tarea compleja, ya que los valores de emisión calculados dependen de una gran cantidad y variedad de variables, parámetros y datos.
Para el análisis de incertidumbre del inventario nacional de gases de efecto invernadero de Nicaragua se empleó el método 1 descrito en las GL 2006-IPCC, tomando en cuenta además las recomendaciones de las GBP 2000-IPCC.
Panorama General del Sector
El sector energía considera las emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) generadas por la combustión de combustibles y la volatilización de gases. Ya que, para la mayoría de los países, la energía es generada a través de la quema de combustibles fósiles, que,durante su combustión completa, oxidan su contenido de carbono, el cual se transforma en dióxido de carbono (CO2) y agua (H2O), liberando la energía química del combustible en forma de calor, mientras por la combustión incompleta también aparecen emisiones de pequeñas cantidades de CH4, N2O, NOx, CO, SO2, y COVDM. En general, se utiliza el calor directamente (o con cierta pérdida por conversión) para producir energía mecánica, muchas veces para generar electricidad o para el transporte.
En este sentido las emisiones surgen como resultado de la quema de combustibles, las cuales pueden clasificarse según su fuente en:
- • Fuentes estacionarias
- • Fuentes móviles
- • Fuente de emisiones fugitiva
En base a la cantidad y calidad de la información demandada para cada una de las categorías y subcategorías analizadas para el horizonte de tiempo del presente inventario, se seleccionó tanto el nivel del método de análisis a ser implementado, como el factor de emisión adecuado, utilizando los arboles de decisión proporcionados en las GL 2006-IPCC.
Datos de actividad, Elección del método y Factores de emisión
El sistema de generación eléctrica de Nicaragua está constituido por plantas generadoras conectadas al SIN y por plantas conectadas a sistemas aislados. La generación de energía eléctrica se realiza con plantas renovables que utilizan las fuentes primarias: biomasa, hidroenergía, geoenergía, eólica y solar, así como las fuentes secundarias diésel oil y fuel oil.
Durante las series temporales 2000-2005 y 2006-2010, Nicaragua en ambos sistemas eléctricos, mostró una alta dependencia de los derivados del petróleo para la generación de energía eléctrica. Es así que la generación con diésel oil y fuel oil durante la serie 2000-2005 representó anualmente entre el 65.4% y 81.8% para un promedio de 73.2% en la serie. La generación renovable con hidroelectricidad y geotermia tuvo una participación minoritaria en este período.
Durante la serie 2006-2010, se tuvieron porcentajes menores de la generación con derivados del petróleo respecto a la serie 2001-2005. Es así que la participación anual representó entre el 63% y 71% para un promedio de 67.4% en la serie. En ambas series, el parque instalado en generación eléctrica es similar con la diferencia que en los años 2009 y 2010 se construyen nuevas centrales renovables de generación eólica de carácter privado.
El comportamiento de la generación eléctrica de las plantas conectadas al SIN es similar al que se tiene a nivel nacional puesto que la mayor generación se da en el SIN. Al analizar cada sistema por separado se tiene que en el SIN, durante la serie 2001-2005, la generación con diésel oil y fuel oil representó entre el 65% y 81.6% para un promedio de 72.9%. Respecto a la serie 2006-2010, la generación con diésel oil y fuel oil disminuyó, con valores entre el 62.6% y 70.6% para un promedio de 66.9%.
En los sistemas aislados la generación eléctrica se realiza utilizando diésel oil, fuel oil e hidroeléctricas. Durante la serie 2001-2005, la generación con diésel oil y fuel oil en estos sistemas, representó entre el 98.1% y 100% para un promedio de 98.7%. Respecto a la serie 2006-2010, la generación con diésel oil y fuel oil aumentó, con valores entre el 99% y 100% para un promedio de 99.8%.
Del año 2005 al 2010 se observa una disminución del consumo de fuel oil respecto al periodoanterior. La disminución se debió principalmente a la entrada en operación de plantas eólicas en el país en 2009 y 2010. Durante los años 2006-2007 hubo un racionamiento de energía severo en el país, producto de la falta de generación energía eléctrica, sin embargo,no es evidente en las estadísticas que hubiera una disminución del consumo de combustible en esos años, el consumo de fuel oil para centrales termoeléctricas disminuyó un poco en el 2007 pero se incrementó el consumo de diésel oil.
Panorama General del Sector
El Sector Procesos Industriales y Uso de los Productos (IPPU), (del inglés, Industrial Processes and Product Use), considera las emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) producidas en una gran variedad de actividades industriales, las cuales no están asociadas a la combustión. Las principales fuentes de emisión son aquellos procesos industriales de transformación de materias primas por medio de procesos químicos y/o físicos, que se utilizan en la producción de las industrias metálicas y no metálicas, las industrias químicas y las de producción de alimentos, a través de las cuales puede producirse una gran variedad de GEI.
En el país no se realizan muchos de los procesos industriales descritos en las guías del IPCC, particularmente aquellos relacionados con la fabricación de productos químicos, y la industria de los metales, pero si, los relacionados a la industria de los minerales, como son la producción de cemento, cal, asfalto, de alimentos y bebidas alcohólicas, los cuales contribuyen a las emisiones de GEI.
Según las GL-IPCC-2006, la estimación de las emisiones de los GEI se realizó para las categorías y subcategorías que existen en el país, que son las siguientes:
- •Industria de los minerales
- Producción de cemento
- Producción de cal
- •Productos no energéticos de combustibles y uso de solvente
- Otros (producción y consumo de asfalto)
- •Otros
- Industria de la alimentación y la bebida
En base a la cantidad y calidad de la información demandada para cada una de las categorías y subcategorías analizadas para el horizonte de tiempo del presente inventario, se seleccionó tanto el nivel del método de análisis a ser implementado, como el factor de emisión adecuado, para esto se utilizaron los arboles de decisión proporcionados en las GL2006-IPCC.
Datos de actividad, Elección del método y Factores de emisión
Las estadísticas nacionales reportan la producción total de cemento y las importaciones de Clinker realizadas por el país para la serie temporal 2000, 2005 y 2010. Por tal razón, se realizó el cálculo de las emisiones de GEI sobre la base de la producción del cemento y se calculó con base la fracción de Clinker de cemento identificada para el país y dicha estimación se corrigió en función de las exportaciones e importaciones nacionales de Clinker para la serie temporal analizada.
Para la selección del método más adecuado, según la disponibilidad de la información nacional, se utilizó el árbol de decisión presentado en las CL2006.
Con base en el método de análisis seleccionado, se realizó la selección de los factores de emisión para cada uno los emisores GEI y su incertidumbre asociada.
Panorama General del Sector
El sector de agricultura, silvicultura y otros usos de la tierra (AFOLU), por sus siglas en inglés), se refiere al uso y gestión de la tierra para el desarrollo de actividades antropogénicas, dichas actividades ejercen una influencia directa sobre gran diversidad de procesos de los ecosistemas afectando los ciclos (flujos) naturales de los GEI en la atmosfera.
En el sector AFOLU, las emisiones y absorciones de GEI se producen en las denominadas “Tierras Gestionadas” que son aquellas en las que hay intervención humana, por lo tanto, se desarrollan prácticas para la realización de actividades productivas, ecológicas, económicas y/o sociales.
Este sector incluye la estimación de las emisiones de GEI generadas debido a las actividades agropecuarias, contabilizando las emisiones de Metano (CH4), Óxido Nitroso(N2O), Óxidos de Nitrógeno (NOx) y Monóxido de Carbono (CO); asociadas tanto a las actividades pecuarias (ganado doméstico), agrícolas (cultivos), aportes antrópicos de nitrógeno a los suelos y a la quema in situ de residuos de cultivos. Así como, las emisiones y absorciones de CO2 que se producen como resultado de los cambios de uso y la gestión de la tierra.
Considerando las especificaciones proporcionadas en las GL 2006-IPCC, la estimación y absorciones de las emisiones de los GEI de sector AFOLU se realizó para las categorías y subcategorías que ocurren en el país, las cuales se describen a continuación:
- • Ganado Domestico
- Fermentación entérica
- Gestión del estiércol
- • Tierra
- Tierras forestal
- Tierras de cultivo
- Pastizales
- Humedales
- Asentamientos
- Otras tierras
- • Fuentes agregadas y fuentes de emisión no CO2 en la tierra
- Emisiones de la quema de biomasa
- Aplicación de urea
- Emisiones directas de N2O de los suelos gestionados
- Emisiones indirectas de NO de la tión del estiércol
- Cultivo del arroz
Con base en la cantidad y calidad de la información demandada para cada una de las categorías y subcategorías analizadas para el horizonte de tiempo del presente inventario, se seleccionó tanto el nivel del método de análisis a ser implementado, como el factor de emisión adecuado, para esto se utilizaron los arboles de decisión proporcionados en las GL 2006-IPCC.
Datos de actividad, Elección del método y Factores de emisión
Debido a la complejidad de los datos de actividad requeridos para la estimación de las emisiones/absorciones de GEI de este sector, se han agrupado los datos en dos grupos (esto con finalidad de presentación), los que corresponden al subsector Agricultura y los que corresponden al Cambio de uso, uso de la tierra y silvicultura (CUUTS).
AGRICULTURA
Según las GL 2006-IPCC para la categoría ganado domestico los datos de actividad están referidos al número de cabezas (existencias) de las especies de animales criados para tiro o producción de carne, huevos y leche o que se mantienen con fines de reproducción, en el cuadro 20 se presenta la composición del ganado domestico de Nicaragua para los años 2000, 2005 y 2010, así como las estadísticas nacionales sobre consumo de fertilizante urea, y el cálculo de áreas quemadas a nivel nacional para el periodo de tiempo estudiado. La información censal de cantidad de animales se encuentra disponible de manera pública y oficial en el III y IV Censo Nacional Agropecuario realizados en Nicaragua para los ciclos productivos 2000-2001 y 2009-2010 respectivamente, así mismo, en el VIII censo de población y IV de vivienda levantado en el 2005 se censaron los datos nacionales de las especies de animales productivas del país.
CAMBIO DE USO, USO DE LA TIERRA Y SILVICULTURA (CUUTS)
Un aspecto fundamental del inventario es realizar el cálculo adecuado de las áreas para cada categoría de uso del suelo: Asentamientos, Humedales, Pastizales, Tierras de Cultivo, Tierras Forestales y Otras Tierras.
Se realizó la homologación de las categorías definidas por el IPCC y las categorías usadas en los mapas de uso de suelo nacionales para los años 2000, 2005 y 2010. Se tomó en cuenta la definición de bosque roporcionada por las Directrices del IPCC, la que especifica que Todo territorio arbolado con árboles de por lo menos 5 metros de altura y una cubierta de copa de más del 10% en una superficie superior a 0.5 hectáreas.
Para el cálculo de las áreas de cada una de las categorías y subcategorías se utilizó el método 3, donde se utilizan los datos de conversión del uso de la tierra explícitos en el espacio, para esto se utilizaron sistemas de información geográfico, a través de los cuales se logró generar una serie temporal coherente y comparable para los a los años 2000, 2005 y 2010.
El procesamiento de las áreas por categoría de uso de la tierra consistió en realizar una intersección con los tipos de clima y los suelos por defecto para los periodos analizados, tomándose como año base el 2000, de allí se analizó el cambio de uso de suelo para el periodo comprendido entre el año 2000 y el 2005; y el comprendido entre el año 2000 y el 2010. Con los resultados de este proceso se generaron las matrices de cambio de uso de suelo, con las que se calcularon las emisiones/absorciones de la categoría. En los cuadrosen los cuadros 25 y 26 se presenta una síntesis de la matriz de cambio de uso para el periodo de análisis 2000-2005 y 2000-2010 respectivamente.
Panorama General del Sector
En este sector se contabilizan las emisiones de GEI generadas por las reacciones anaeróbicas que se producen desde la descomposición de residuos en sitios de disposición final, emisiones desde el tratamiento biológico de residuos (compostaje y digestión anaeróbica), GEI generados por los procesos de combustión a través de la incineración y quema abierta de residuos, y emisiones producto del manejo de aguas residuales domésticas e industriales.
Las categorías incluidas son las siguientes:
- • Disposición de residuos sólidos
- • Tratamiento y descarga de aguas residuales
- • Incineración de residuos
Las categorías incluidas son las siguientes:
El tratamiento y la eliminación de los desechos sólidos municipales, industriales y otros producen cantidades significativas de metano, dióxido de carbono y, además, compuestos orgánicos volátiles diferentes del metano (COVDM), así como óxido nitroso (N2O), óxidos de nitrógeno (NOX) y monóxido de carbono (CO) en cantidades menores. El CH4 producido en los sitios de eliminación de desechos sólidos contribuye con aproximadamente 3 a 4% de las emisiones de gases de efecto invernadero antropogénicas mundiales anuales (IPCC, 2001).
En Nicaragua, la gestión de los desechos ha cambiado significativamente en la última década. Se han introducido políticas de minimización, reciclado y/o reutilización de los desechos para reducir la cantidad de desechos generados, y de manera creciente se implementan prácticas de gestión alternativas para la eliminación de los desechos sólidos en la tierra, así como para reducir los impactos ambientales de esta gestión; esta subcategoría generalmente es la mayor fuente de emisiones de gases de efecto invernadero del sector Desechos. En este estudio las emisiones que se estimaron son en los siguientes tipos de vertederos de desechos sólidos:
- • Rellenos sanitarios
- • Vertederos controlados (Rellenos de tierra controlados)
- • Sitios no controlados (vertederos o tiraderos a cielo abierto
En Nicaragua, la mayor parte de los desechos sólidos se depositan en sitios no controlados. La primera fase del proceso la descomposición anaerobia de la parte orgánica de estos residuos comienza generalmente después de 10 a 50 días de haberse sido depositados, emitiendo principalmente CH4 (Jacotin E., 2012).
Como resultado de la investigación realizada por Jacotin E. (2012), se confirma que entre los factores más importantes que contribuyen a la generación de CH4 en los Sitios de Eliminación de los Desechos Sólidos, se encuentran la composición de los desechos y disponibilidad de nutrientes, humedad y temperatura.
La metodología del IPCC para estimar las emisiones de CH4 provenientes de los desechos sólidos se basa en el método de descomposición de primer orden (FOD). Este método se basa en la hipótesis de que el componente orgánico degradable (carbono orgánico degradable, COD) de los desechos, se descomponen lentamente a lo largo de unas pocas décadas, durante las cuales se forman el CH4 y el CO2.
“Si las condiciones permanecen constantes, el índice de producción del CH4 depende únicamente de la cantidad de carbono restante en los desechos. De aquí resulta que las emisiones de CH4 generadas por los desechos depositados en un vertedero son las más altas durante los primeros pocos años siguientes a la eliminación y que, luego, éstas decaen a medida que el carbono degradable de los desechos es consumido por las bacterias responsables de la descomposición”.
TRATAMIENTO BIOLÓGICO DE LOS DESECHOS SÓLIDOS
La estimación de las emisiones de CH4 y N2O procedentes del tratamiento biológico de los desechos sólidos involucra básicamente dos pasos: el primero recopilar datos sobre la cantidad y el tipo de desechos sólidos que se tratan biológicamente. En el caso que no se dispone de datos reales específicos del país, se puede recurrir al uso de los factores y tasas “por defecto”, que permiten determinar las cantidades con estimaciones bastante cercanas a la realidad y el segundo estimar las emisiones de CH4 y N2O procedentes del tratamiento biológico de los desechos sólidos utilizando las ecuaciones propuestas en las directrices del IPCC (2006).
INCINERACIÓN E INCINERACIÓN ABIERTA DE DESECHOS
El cálculo de las emisiones de CO2 provenientes de la incineración e incineración abierta de desechos se basa tanto en una estimación del contenido de carbono fósil en los desechos quemados, multiplicado por el factor de oxidación, como en una conversión del producto en CO2 (cantidad de carbono fósil oxidado).
En esta subcategoría para el inventario se trabajó con Nivel 1, empleando datos por defecto sobre los parámetros característicos: contenido de materia seca, contenido de carbono y fracción de carbono fósil, para los diferentes tipos de desechos, así como el factor de oxidación.
Datos de actividad, Elección del método y Factores de emisión
Disposición de desechos sólidos: En Nicaragua, de los 153 municipios del país, el 56% tiene un sistema regular de recolección de basura, según el Plan Ambiental de Nicaragua (PAANIC 2000-2005). Se estima que el volumen de producción de desechos a nivel nacional es de 5.938 m3/día, de los cuales 75 % Sector Domiciliar y 25% Comercio, industria y hospitales, así mismo se estima que la cobertura de recolección promedio a nivel nacional es del 49%.
Para los cálculos de las emisiones de GEI en la subcategoría de Disposición de Residuos Sólidos se empleó el Nivel 2 del modelo FOD, lo que significa que se utilizó la información recolectada localmente sobre la cantidad y tipo de desechos sólidos eliminados en sitios gestionados, sitios no gestionados, y sitios no categorizados.
Tratamiento y Descarga de Aguas Residuales: La tecnología de tratamiento de las aguas residuales municipales predominante en el país en el período analizado para este inventario, es la utilización de lagunas de estabilización, siendo la configuración usual la de laguna primaria más laguna secundaria. A los 16 sistemas de lagunas de estabilización existentes al año 2000 se agregaron 5 sistemas en otras ciudades.
Para el año 2010, 13 cabeceras departamentales brindan tratamiento a las aguas residuales; según ENACAL, de 33 sistemas de alcantarillado sanitario que administran, solo 5 no reciben tratamiento de las aguas residuales.
Debido al inicio de operaciones de la Planta Managua el porcentaje de tratamiento de las aguas residuales recolectadas en el país mejoró significativamente de 35.22% en el año 2007 a 98.19% para el año 2011 y el índice de tratamiento pasó de 19.66% a 57.63%. (ENACAL 2013).