LA EFICIENCIA ENERGÉTICA Y AMBIENTAL DE LOS MODOS DE TRANSPORTE EN ESPAÑA

Transcripción

1 Centro de Investigación del Transporte LA EFICIENCIA ENERGÉTICA Y AMBIENTAL DE LOS MODOS DE TRANSPORTE EN ESPAÑA Andrés Monzón Pedro Pérez Floridea Di Ciommo 10.X.09

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3 INDICE 1 Introducción: energía, emisiones y eficiencia Tendencias del sector transporte Evolución del sector transporte y su relación con las variables socioeconómicas Transporte de Viajeros Transporte de Mercancías Distribución modal en España Evolución del sector transporte: comparación europea Comportamiento energético y ambiental del transporte Consumo energético del transporte Transporte y contaminación atmosférica La posición dominante del transporte por carretera Eficiencia energética y ambiental de los modos de transporte Eficiencia energética del transporte de viajeros y mercancías Análisis micro de la eficiencia energética en España Eficiencia ambiental de los vehículos comerciales de carretera Eficiencia ambiental del transporte ferroviario de mercancías Propuestas de escenarios de actuación Impacto del precios del combustible sobre el consumo Escenarios tendenciales de emisiones de CO 2 y posibles estrategias de mitigación en el sector del transporte Escenarios de emisiones de CO 2 para 2025 en el transporte de mercancías Conclusiones Diagnóstico sobre la eficiencia energética del transporte y su contexto Diagnóstico sobre la eficiencia ambiental del transporte Paradigmas que deben cambiar Propuestas reducir el consumo de energía y las emisiones Referencias Anexos... 87

4 I Metodología de estimación de consumos energéticos por modo de transporte II Mix energético de la producción de energía eléctrica en España III Metodología de cálculo de consumos energéticos y emisiones de GEI IV Eficiencia energética y emisiones de CO 2 para viajeros y mercancías en varios estudios de ámbito internacional... 93

5 1 Introducción: energía, emisiones y eficiencia El consumo energético del transporte en los países industrializados procede fundamentalmente de los combustibles fósiles y está asociado con los principales impactos negativos del transporte: cambio climático, contaminación atmosférica, congestión y accidentes (Sperling, 2004). Las emisiones de muchos contaminantes están siendo controladas gracias a la mejora de motores y combustibles, pero las consecuencias para la salud suponen una preocupación creciente, en particular óxidos de nitrógeno y partículas, muy ligados al transporte. Por otro lado, las emisiones de CO 2 (principal gas ligado al efecto invernadero) están creciendo, siendo el transporte el sector en el que crecen con más intensidad. La Comisión Europea, en el Libro Blanco del Transporte de 2001 (y en su revisión de 2006), afirma que la sostenibilidad del modelo energético del transporte pasa por el control de la demanda de transporte y la mejora de la eficiencia de los modos de transporte. Es ahí donde existe un mayor potencial para establecer una estrategia eficaz de actuación. Para ello se recomienda profundizar en los procesos de liberalización del transporte para hacer llegar al usuario la señal de los precios, el establecimiento de mecanismos que aseguren que estos precios reflejan los costes reales y la promoción del ahorro energético. Esta línea de pensamiento se ha visto reforzada en el Libro Verde de 2005 sobre Eficiencia en el uso final de la energía y servicios energéticos, donde se adelanta la idea de que en la Unión Europea es posible reducir hasta el 20% del consumo global de una forma económicamente rentable. Esta idea ha sido posteriormente ratificada por el Consejo Europeo de marzo de 2007, en su Plan de Acción, donde se establece este objetivo para el año El Parlamento Europeo y el Consejo han aprobado la Directiva 2006/32/EC, para el uso eficiente de la energía final, además de revisar una propuesta de Directiva que pretende el desarrollo de vehículos de carretera limpios y energéticamente eficientes. En esta misma línea, el gobierno español aprobó en 2003 la Estrategia Española de Eficiencia Energética (conocida como E4) de 2005 y sus 1

6 correspondientes Planes de Acción y En línea de acción con la E4 se han ido aprobando también la Estrategia Española de Cambio Climático y Energía Limpia, con horizontes ; también la Estrategia Española de Movilidad Sostenible y Estrategia Española de Calidad del Aire, de Todo ello pone de manifiesto la importancia de tomar medias en el corto plazo horizonte 2012 y a medio plazo, para cumplir los compromisos internacionales en el horizonte La situación de partida refleja un desequilibrio, por cuanto el sector transporte supone un 40% de las emisiones de GEI, de los que la carretera es responsable del 90%. Pero la implantación de medidas, requieren tiempo para ser efectivas y necesitan ser apoyadas por cambios en los modos de vida, que influencien de modo efectivo el uso del transporte en las próximas décadas (Rodenburg, Ubbels y Nijkamp. 2002). Este proceso debe realizarse en el contexto español, en el que el movimiento de mercancías y viajeros intra e internacional se ha incrementado a ritmo superior que el crecimiento económico, contribuyendo al crecimiento del consumo de energía y de las emisiones de sustancias contaminantes. La reducción de las emisiones de GEI en el transporte se puede lograr: reduciendo la necesidad de transporte, mejorando la eficiencia energética de los distintos modos de transporte y combustibles o equilibrando la distribución modal (Schipper, Scholl y Price. 1997; Steenhof, Woudsma y Sparling. 2006). Las medidas que pueden aplicarse en el sector transporte desde el ahorro y la mejora de la eficiencia energética son bien conocidas en términos generales, (Rodenburg, Ubbels y Nijkamp. 2002; Cuddihy, Kennedy y Byer, 2005). Incluyen desde una asignación correcta de precios de la energía, con su reflejo en el coste de los servicios, incluidas las externalidades; incentivos financieros y fiscales que favorezcan la reducción de la intensidad energética; la optimización de los viajes para aumentar la ocupación; la planificación conjunta de las infraestructuras de transporte y de los usos del suelo para reducir las distancias medias; el desarrollo de nuevos combustibles bajos en carbono y motores de menor consumo y el recurso a las tecnologías de las comunicaciones. 2

7 El Panel Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) de las Naciones Unidas y otras instituciones en la materia, consideran que el ahorro y la eficiencia energética constituyen un elemento clave durante las próximas décadas para asegurar un desarrollo sostenible, hasta que las innovaciones tecnológicas en desarrollo y aún por desarrollar puedan llegar a implantarse de forma masiva (Kahn Ribeiro et al. 2007). En este sentido, la Convención de las Naciones Unidades sobre Cambio Climático destaca las principales tecnologías y prácticas comerciales de las que dispone el sector para mitigar las emisiones de GEI: vehículos energéticamente eficientes, vehículos híbridos, vehículos diesel limpios, biocombustibles, cambio modal de la carretera al ferrocarril y al transporte público y transporte no motorizado (UN-FCCC. 2007). Del mismo modo se reflejan las tecnologías y prácticas que pretenden ser comercializadas antes de 2030: biocombustibles de segunda generación, aviones energéticamente más eficientes, vehículos híbridos y eléctricos más avanzados con baterías más potentes y fiables. Se trata de diseñar las bases para una economía baja en emisiones. Y será baja en emisiones si lo son los combustibles empleados en suministrar las distintas formas de energía motriz que se requieren para desempeñar la actividad de transporte y la cadena completa de transformaciones energéticas que permiten disponer de esa energía final (Van Wee, Moll y Dirks. 2005). Así, el consumo de una unidad energética para tracción ferroviaria supone el consumo de 2,5 unidades de energía primaria. El ahorro y la eficiencia energética son, pues claves, para conseguir un suministro energético bajo en CO 2. Igualmente podríamos referirnos a la reducción de la concentración de contaminantes atmosféricos, para los que la Unión Europea está marcando las pautas para todos los países europeos. Muchas de las directivas en este campo proponen medidas coincidentes con las de mejora de eficiencia energética, tales como las referentes a combustibles y vehículos. 3

8 2 Tendencias del sector transporte 2.1 Evolución del sector transporte y su relación con las variables socioeconómicas Analizaremos, en primer lugar, la evolución del transporte de viajeros y mercancías, para contextualizar el posterior análisis sobre sus efectos energéticos y ambientales Transporte de Viajeros En las gráficas siguientes pueden constatarse dos hechos tendenciales: el elevado crecimiento de los flujos de pasajeros, y que su ritmo fue más intenso que el crecimiento del PIB en el período , moderándose en los últimos años , en que los crecimientos han sido paralelos. Por tanto, la disociación entre el crecimiento económico y los flujos que propugna el Libro Blanco de la Unión Europea de 2001 (crecer económicamente sin aumentar los flujos de transporte), no se está logrando, aunque al menos no ha empeorado, como venía produciéndose en el final del siglo pasado. Figura 1: Demanda de transporte de viajeros y PIB en España ( ) Viajeros (miles de millones vkm) Transporte de viajeros PIB 200 0, Fuente: Pérez-Martínez y Monzón de Cáceres (2008) 0,8 0,7 0,6 0,5 PIB (billones precios constantes 1995) Nota: La figura muestra la relación entre la evolución del transporte de viajeros y la evolución del PIB. Desde el año 2000, el crecimiento del transporte de viajeros se ha atemperado respecto al crecimiento del PIB 4

9 Figura 2: Comparación entre el crecimiento de viajeros y el PIB (% incremento flujos - % Viajeros y PIB (índice 1995=100) incremento PIB) Relación Viajeros-km PIB Fuente: Ministerio de Fomento, Informe Anual 2008, Instituto Nacional de Estadística 2008 y elaboración propia Relación (%) Nota: El transporte de viajeros incluye el transporte por carretera, ferrocarril, aéreo (regular y no regular) y marítimo. El índice del PIB, está calculado en base a su valor en millones de euros a precios constantes de No se obtuvieron valores para los años 1996 y Transporte de Mercancías La evolución del transporte de mercancías ha seguido la misma tendencia, aunque, en este caso, en los últimos 17 años, ha habido una correlación muy cercana entre el crecimiento económico y el crecimiento en el transporte de mercancías expresadas en toneladas-km. En la figura siguiente se observan los valores absolutos de la demanda del transporte de mercancías y el PIB. Se comprueba que el PIB sigue una tendencia más continua que el de la demanda de mercancías que sufre cambios en función de factores estructurales y sectoriales. Estas dos tendencias están claramente vinculadas, con crecimientos anuales constantes del PIB del 2,7-2,9% y de las toneladas-km del 3,4-4%. A principios de los 90, el transporte de mercancías experimentó un estancamiento e incluso una pequeña recesión en En los años posteriores a 1995, el transporte de mercancías experimentó una aceleración. El año con el mayor crecimiento del transporte de mercancías fue 1996 (12.4%). 5

10 Figura 3: Demanda de transporte de mercancías y PIB en España ( ) Mercancías (miles de millones tkm) Transporte de mercancías PIB 240 0, Fuente: Pérez-Martínez y Monzón (2008) 0,65 0,60 0,55 0,50 0,45 PIB (billones precios constantes 1995) En la figura siguiente se analizan en detalle la relación crecimiento de demanda de mercancías y PIB, como índices año base Los valores positivos se alternan con algún valor negativo, cual indica que en algunos años creció más el tráfico de mercancías y en otros el PIB. Figura 4: Comparación entre el crecimiento de mercancías y el PIB en España (% Δ mercancías - % Δ PIB) Mercancías y PIB (índice 1995=100) Relación Toneladas-km PIB Relación (%) Fuente: Ministerio de Fomento, Informe Anual 2008, Instituto Nacional de Estadística 2008 y elaboración propia Nota: El transporte de mercancías (adimensional) incluye el transporte por carretera, ferrocarril, tubería, marítimo y el aéreo. El PIB, en millones de euros a precios constantes del año

11 En España, por tanto, el transporte de mercancías tampoco se ha podido desvincular del crecimiento económico, aunque al menos solo crecido a ritmo similar al del PIB, lo que indica una tendencia más sostenible que la del transporte de viajeros. Esta dependencia entre desarrollo económico y transporte de mercancías podría dificultar el cumplimiento de los compromisos internacionales de emisiones de CO 2. Esta situación de dependencia es una amenaza continua para el sector en nuestro país, de aplicarse más rigurosamente los acuerdos internacionales de limitación de emisiones de GEI. Las posibles razones de esta tendencia de la demanda del transporte de mercancías son, entre otras, las siguientes (Pérez-Martínez. 2009): Importancia de los servicios de transporte, que contribuyeron al 6,5% del PIB Español en 2007 (INE. 2008). La situación periférica en el contexto de la UE. Importancia de los productos manufacturados y los materiales de construcción en el reparto de las mercancías por carretera en España, expresado en número de operaciones, toneladas y toneladas-km. Se puede comprobar que los materiales de la construcción han aumentado su reparto entre 1997 y 2007 de forma considerable en los tres indicadores, siendo un tipo de mercancía de alta demanda de transporte. Aunque todavía no hay datos precisos, es de esperar que la crisis económica, haya cambiado esta situación, aunque con el grave coste de una reducción del crecimiento económico. Centralización de la producción y las prácticas logísticas just in time, clave del crecimiento del transporte de mercancías entre 1970 y 2000 en España. La práctica y experiencias en otros países europeos son bien distintas, como en el Reino Unido, donde la centralización de la producción se ha reducido, contribuyendo a reducir la intensidad del transporte en la economía. 7

12 Figura 5: Clasificación sectorial del transporte de mercancías en 1997, 2003, 2007 (ton-km, ton, nº operaciones), según código NSTR Fuente: EPTMPC 1997,2003, 2007 D. G. de Programación Económica. Ministerio de Fomento (2008b) Nota: los códigos internacionales NSTR, que definen la clase de mercancía, son los siguientes: 0 productos agrícolas y animales vivos, 1 productos alimenticios y forrajes, 2 combustibles minerales sólidos, 3 productos petrolíferos, 4 minerales y residuos para refundición, 5 productos metalúrgicos, 6 minerales en bruto o manufacturados y materiales de la construcción,7 abonos, 8 productos químicos, 9 máquinas, vehículos, objetos manufacturados y transacciones especiales y empty -operaciones en vacío Distribución modal en España La tendencia generales del sector transporte en España indica no sólo un aumento de la actividad de transporte, sino también un creciente desequilibrio modal: el ferrocarril, en un escenario de demanda creciente, no sólo no crece en términos absolutos, sino que sigue perdiendo cuota de mercado, tanto en viajeros como en mercancías, alcanzando valores claramente inferiores a la media europea (Agencia Europea de Medio Ambiente. 2008). Un factor que contribuye al papel prominente de la carretera en los últimos 17 años es la incapacidad de los operadores ferroviarios para presentar una oferta comercial competitiva, tanto para el tráfico interior como internacional. RENFE tenía el monopolio del transporte de mercancías en ferrocarril hasta 2005, año en el que se aplicó la liberalización prevista en las directivas europeas, mediante la Ley del 8

13 Sector Ferroviario de El denominado tercer paquete ferroviario europeo establecía la liberalización del tráfico de viajeros para enero de 2010, meta que difícilmente se cumplirá, habida cuenta del retraso de la liberación de las mercancías. La elección de los distintos modos del transporte de viajeros viene determinada por el coste diferencial de los diversos y calidad del servicio en los modos alternativos (Goodwin, Dargay y Hanly. 2004). Del mismo modo, en el transporte de mercancías la elección modal viene influenciada por el tipo de mercancía transportada, los costes asociados y la naturaleza de la red de transporte. En los países industrializados y desarrollados, el transporte de productos intermedios y finales es cada vez más importante, utilizándose en su mayoría camiones (Schipper, Scholl y Price, 1997). En España, en 2007, el transporte por carretera representó el 90% de los viajeroskm transportados, mientras que el avión participó con el 5%, el ferrocarril con el 4,7% y el barco el 0,3%. El mayor crecimiento entre 1995 y 2007 ha correspondido al transporte aéreo (131,7%). La figura siguiente muestra las variaciones durante estos años, en los que se observa una disminución neta de la cuota del ferrocarril. En lo referente a las mercancías, en España, en 2007, el transporte por carretera representó el 85% de las toneladas-km transportadas, mientras que el barco participó con el 9,6%, y el ferrocarril y el transporte por tubería representaron el 2,7% cada uno (el transporte intermodal está incluido dentro del modo principal de transporte y no existen datos comparativos en toneladas kilómetro). El transporte aéreo contribuye con un porcentaje menor (0,02%) puesto que transporta mercancías de bajo peso y alto valor. El mayor crecimiento entre 1995 y 2007 ha correspondido al transporte por carretera (72,5%). La principal razón de estos cambios, particularmente el crecimiento de la carretera, fue el incremento del comercio -intrarregional, interregional e internacional- de productos manufacturados y las prácticas logísticas justo a tiempo que ya se han comentado. 9

14 Figura 6: Reparto modal de viajeros (A) y mercancías (B) ( ) % viajeros-km, carretera (%) 100 A) Ferrocarril 20 Aéreo 25 Carretera Marítimo % viajeros-km, resto modos (%) % toneladas-km, carretera (%) B) Marítimo Ferrocarril 25 Carretera Tubería Aéreo % toneladas-km, resto modos (%) Fuente: TRAMA (2008) 2.2 Evolución del sector transporte: comparación europea En las figuras siguientes se muestra la evolución de la demanda de transporte y sus emisiones de GEI en nuestro país y en la UE-15 ( ), que es el entorno de países más comparables por desarrollo y situación económica y de los transportes. Se puede constatar que en España se han seguido pautas de crecimiento mucho más aceleradas -también del PIB- que en la UE-15. Se observa, además, que el crecimiento del transporte de viajeros es mayor que el de mercancías, mientras que en Europa la tendencia es la contraria. En los últimos dos años se observa un estancamiento en España, tanto del transporte, viajeros y mercancías, como de las emisiones de GEI. Suponemos que este estancamiento será incluso retroceso en algunos sectores, cuando se disponga de datos de la crisis económica comenzada en En cualquier caso, la serie histórica pone de manifiesto la importancia del crecimiento de las emisiones en nuestro país, del que es responsable en mayor medida la movilidad de viajeros que la de mercancías. 10

15 Figura 7: Evolución de la demanda de transporte, emisiones GEI, crecimiento económico y demográfico en España, Indice (1990=100) Gases de efecto invernadero Viajeros-km Toneladas-km PIB Población Fuente: TRAMA (2008) Figura 8: Evolución demanda de transporte y GEI en España y en Europa ESPAÑA EU-15 Indice (1990=100) Gases de efecto invernadero Viajeros-km Toneladas-km Index (1990=100) Green house gases Passengers-km Tones-km Fuente: elaboración propia a partir de Informe TERM-AEMA (2008) 11

16 3 Comportamiento energético y ambiental del transporte Una vez analizada la tendencia de la demanda de transporte en nuestro país y su comparación internacional, analizaremos, en este capítulo sus efectos sobre las tasas de emisiones de gases de efecto invernadero y de contaminantes atmosféricos. 3.1 Consumo energético del transporte 1 La Unión Europea asumió en el Protocolo de Kioto una reducción de emisiones de GEI en su ámbito de un 8%, respecto a los niveles de 1990, para el horizonte temporal En la distribución se asignó a España, en proceso de crecimiento entonces, un aumento del 15% en dicho período. En 1990, el transporte en España consumía el 39.5% de la energía primaria y en 2006 el 42,2% (Ministerio de Fomento. 2008). En 2006, el consumo final energético del sector transporte fue algo más de de 41 millones de tep (toneladas equivalentes de petróleo). Además de ser el sector económico con mayor consumo final energético, el transporte es el sector con mayor consumo procedente de derivados del petróleo (73,1% en 2006). En términos absolutos, las emisiones de GEI procedentes del transporte han crecido en el periodo un 66% (Ministerio de Medio Ambiente. 2008). A un ritmo de crecimiento anual de 3,2%, las emisiones pueden llegar a doblarse en poco más de 20 años. El crecimiento de estas emisiones es debido fundamentalmente al transporte de viajeros por carretera en vehículos privados y al transporte de 1 Los datos proceden de estadísticas nacionales de transporte, energía y medio ambiente: Ministerio de Medio Ambiente, 2008; Ministerio de Fomento, 2008; Instituto Nacional de Estadística, En el transporte de mercancías, las estadísticas incluyen el transporte interurbano por carretera en vehículos de otros países y transporte de mercancías entre países. En 2002 el 29,5% del consumo energético del transporte de mercancías por carretera en España estuvo relacionada con las demandas de tipo internacional. 12

17 mercancías por carretera. Sólo el transporte por carretera es responsable del 83% del total de las emisiones del sector (2007). Según el Inventario Nacional de Emisiones, en el año 2006 hubo una contracción de las emisiones de GEI, como consecuencia de la reducción del transporte de viajeros y mercancías. Sin embargo, en el año 2007 hubo un nuevo repunte de las emisiones asociado a un nuevo crecimiento del transporte. Todavía no hay datos para saber con exactitud los efectos de la actual crisis económica, pero las indicaciones apuntan con claridad a una reducción de los consumos. Figura 9: Evolución de las emisiones totales de GEI procedentes del transporte en España índice (1990=100) Indice porcentual Protocolo de Kioto 160 Millones t. eq. CO Millones toneladas de CO2 equivalentes Fuente: Ministerio de Medio Ambiente, Rural y Marino (2008), Dirección General de Calidad Ambiental Nota: Estimaciones de GEI según directrices de la Convención de las Naciones Unidas para el Cambio Climático (UNFCCC 2007) referidas únicamente al transporte nacional (excluidas las emisiones de los barcos y aviones internacionales) El importante crecimiento importante de emisiones de GEI del sector del transporte no se explica sólo por el crecimiento demográfico, ni siquiera por el crecimiento económico, que tienen ratios de crecimiento menores. Eso indica que los procesos productivos en nuestro país tienen un consumo creciente de transporte, contrariamente a los objetivos comunitarios de generar crecimiento económico con menores aumentos de los flujos de transporte de viajeros y mercancías (Agencia Europea de Medio Ambiente. 2008). La intensidad energética del transporte por carretera, ha pasado de 0,46 tep/habitante en 1990 a 0,71 (con un incremento del 54%). De la misma forma, la intensidad energética del transporte por carretera (a 13

18 precios constantes de 1995) ha pasado de 0,045 tep/millón de euros en 1990 a 0,052 (15% de crecimiento). La figura siguiente analiza el peso comparativo de los cuatro principales sectores económicos en la emisión de GEI en España en el periodo (en tco 2 eq. por ). Las emisiones del sector transporte crecieron más rápidamente (15,2%) entre 1990 y 2007 que las emisiones de los otros sectores. El crecimiento del transporte contrasta con la disminución de la agricultura y medio ambiente (- 19,4%) y el crecimiento de la industria (1,8%). Otros, plantas de combustión no industriales, tratamiento de residuos y basuras, incrementaron sus emisiones de forma parecida al transporte (13,4%). Figura 10: Intensidades, emisiones de CO 2 por PIB, por sectores en España, tco 2 eq./1, ,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0, Fuente: elaboración propia a partir de Ministerio de Fomento (2008a) Nota: Las emisiones de CO2 incluyen todos los grupos SNAP. Industria Transporte Agricultura y medio ambiente Others En base a las fuentes de datos oficiales disponibles (Anuarios del Instituto Nacional de Estadística, Ministerio de Fomento y Ministerio de Medio Ambiente) se han estimado el consumo de energía y las emisiones de CO 2 relativos asociadas cada tipo de flujo (viajeros o mercancías) y modo de transporte (carreteras, ferrocarril, etc.). Para ello se ha desarrollado una metodología de cálculo que se recoge con más detalle en el Anexo I. Esta elaboración de datos, con las hipótesis de cálculo 14

19 que ahí se detallan, ha permitido elaborar la tabla siguiente con el consumo de combustible por tipo de vehículo, comparando los datos de 2004 y Tabla 1: Tráfico, parque y consumo de petróleo por modo y tipo de combustible, España Modo de transporte Tráfico Interurbano (10 6 veh-km) Motor gasolina (2004) AÑO 2004 Parque total Consumo (10 6 litros) (vehículos) Interurbano Urbano Total Consumo Medio (l/100 km) Motos ,5 Furgonetas ,7 Coches ,4 Todos ,7 Motor diesel (2004) Camiones ,7 Autobuses ,1 Furgonetas ,8 Coches ,1 Todos ,9 Fuente: elaboración propia a partir de D.G. Carreteras Anuario 2008, Ministerio de Fomento Informe Anual 2008a, Dirección General de Tráfico Anuario 2008, Agencia Tributaria-Ministerio de Economía Tabla 2: Tráfico, parque y consumo de petróleo por modo y tipo de combustible, España Modo de transporte Tráfico Interurbano (10 6 veh-km) Motor gasolina (2007) Parque total (vehículos) AÑO 2007 Consumo (10 6 litros) Interurbano Urbano Total Consumo Medio (l/100 km) Motos ,4 Furgonetas ,5 Coches ,2 Todos ,5 Motor diesel (2007) Camiones ,5 Autobuses ,0 Furgonetas ,7 Coches ,0 Todos ,7 Fuente: elaboración propia a partir de D.G. Carreteras Anuario 2008, Ministerio de Fomento Informe Anual 2008a, Dirección General de Tráfico Anuario 2008, Agencia Tributaria-Ministerio de Economía

20 A partir de estos datos se pueden estimar los consumos energéticos y las emisiones de CO 2 utilizando la metodología y los factores desarrollados por la Comisión Intergubernamental sobre Cambio Climático (1995). Estas emisiones son directamente proporcionales al contenido de carbono del combustible utilizado en el transporte (expresado en ktco 2 eq./pegajulio). La mayor parte del carbono se convierte en CO 2 durante la combustión, aunque una parte se libera como CO, CH 4 o hidrocarburos sin metano que se oxidan a CO 2 a lo largo del tiempo. El fueloil utilizado en el transporte marítimo es el combustible con mayor contenido en carbono, seguido del diesel, queroseno (transporte aéreo) y la gasolina. A su vez, hay que considerar el carbono consumido en la energía eléctrica utilizada por los modos ferroviarios, que depende del mix de combustibles utilizado en la producción de la electricidad (Hernández-Martínez. 2006). El carbón tiene el mayor contenido en carbono, seguido del petróleo y del gas natural. Para la energía nuclear y las fuentes de energía renovable, como biomasa, hidráulica, solar, eólica y geotérmica, se asumen unas emisiones netas de carbono iguales a cero (Schipper. 1997). Para ello, se utilizan unos coeficientes de conversión para la producción de electricidad: 0,18 toneladas equivalentes de petróleo por megavatio hora (tep/mwh) y 10,23 kilotoneladas de carbono por pegajulio (ktc/pj). Teniendo en cuenta el mix energético de producción eléctrica, que se recoge en el Anexo II, podemos llegar a los resultados de la tabla siguiente, referente al consumo energético en el transporte de mercancías. Tabla 3: Consumo de energía en el transporte de mercancías (ktep) Fuente de energía 2000 (ktep) 2007 (ktep) Cambio (%) Reparto 2004 (%) 2004 (ktco 2 eq.) Combustibles motores Diesel ,4 96, Queroseno ,2 0,5 168 Fueloil ,0 2,2 821 Gas ,3 0,5 195 Combustibles electricidad Mezcla electricidad ,2 0,8 301 Total ,3 100, Fuente: elaboración propia a partir de Ministerio de Fomento (2008a) 16

21 El consumo de energía de los distintos modos de transporte está influenciado por factores directos e indirectos. Los factores directos están referidos al uso del vehículo y los factores indirectos están relacionados con la construcción y el mantenimiento de las infraestructuras y con la producción y mantenimiento de los vehículos (Van Wee et al. 2005). Los factores directos se pueden dividir en factores logísticos, técnicos y operacionales. El índice de ocupación y carga son los factores logísticos más importantes junto con la densidad de la red. Los factores técnicos están referidos a las características de los vehículos como el peso, capacidad, motores, combustibles y coeficiente aerodinámico del vehículo. Los factores operacionales están referidos a la manera en que el vehículo es utilizado e incluyen la velocidad y la dinámica de conducción. El consumo de energía para el movimiento de los vehículos, la utilización de los servicios auxiliares (i.e. iluminación, sistema de calefacción, aire acondicionado) y las pérdidas (en el motor y en la transmisión), se llaman consumos directos de energía primaria. La producción y la distribución del combustible y electricidad también consumen energía ( well-to-tank, WTT). Así, el consumo de 1 PJ de electricidad en los trenes españoles conlleva en promedio el consumo de 2,5 PJ de energía primaria en forma de combustibles fósiles en una planta de generación de energía eléctrica (eficiencia del 40%) y unas emisiones asociadas superiores a 185 ktco 2 eq. De media, las emisiones de CO 2 durante la producción, distribución y consumo de la energía eléctrica son del orden de 50% de las emisiones producidas durante la extracción, distribución y consumo de los combustibles fósiles. Este porcentaje varía con el mix energético de la producción de la energía (véase anexo II), particularmente con la tecnología empleada durante la producción y distribución de la electricidad asociada a los combustibles utilizados (energías renovables, nuclear, carbón, petróleo, gas, etc.). En este sentido, la tecnología utilizada por los combustibles fósiles ha alcanzado un nivel de desarrollo superior al de la electricidad, la cual se encuentra en la fase de mejora tecnológica. 17

22 Las medidas de ahorro y eficiencia energética pueden reducir significativamente el volumen de energía necesaria, posibilitando conseguir un suministro energético bajo en CO 2. Las refinerías necesitan de media 1,14 PJ de petróleo para producir 1,0 PJ de un determinado combustible y la distribución necesita adicionalmente 0,02 PJ por 1,0 PJ (Pilo et al. 2006). El diesel y la gasolina son producidos desde el petróleo crudo convencional con una eficiencia de 85-90%, dependiendo de la situación del pozo de petróleo y del proceso de producción (Kaul y Edinger. 2004). La revisión de este trabajo incluyen las dos categorías de consumos de energía primaria directa: del pozo al tanque y del tanque a la rueda well-to-tank and tank-to-wheel (TTW) Para los ferrocarriles de gasóleo, las pérdidas WTT y TTW están entre 10-15% y 68-70% respectivamente (Pilo et al. 2006). Para ferrocarriles de tracción eléctrica, las pérdidas WTT y TTW son 57-63% y 13-19%. En los ferrocarriles eléctricos opera un freno dinámico regenerativo que ahorra 50% de las pérdidas de energía TTW durante el proceso de frenado. En los vehículos de carretera, las pérdidas TTW varían entre 60 y 79 % dependiendo de si la tracción es gasóleo o gasolina. En general, los vehículos de tracción eléctrica tienen pérdidas TTW más bajas y pérdidas WTT más altas que los vehículos de tracción de petróleo. La producción de energía tiene una eficiencia media de 47% en España, por la composición del mix energético basado en tecnologías de carbón y nucleares. Además del consumo directo de energía, la producción y el mantenimiento de los vehículos así como la construcción y el mantenimiento de las infraestructuras de transporte son importantes en el consumo total de energía. Este tipo de energía es de uso indirecto. La figura siguiente esquematiza los tipos de usos de energía del transporte. Los gastos de construcción son consumos no recurrentes y no se suelen incluir en las estadísticas de consumo de energía del transporte. Por el contario, los consumos directos de energía se producen de forma recurrente durante la fase de explotación de las autopistas y estadísticamente quedan reflejados en las estadísticas de consumo. 18

23 Figura 11: Usos de la energía en el transporte Fuente: Enertrans 2008 El modelo de consumo energético debe incluir la energía directa primaria y la energía indirecta. La contribución al consumo de energía indirecta difiere entre los distintos modos de transporte, tipos de vehículos y categorías de infraestructuras (Saari et al. 2007; van Wee et al. 2005). Van Wee (2000) estimó que se utiliza del orden de cuatro veces más energía en operar un vehículo de carretera (durante la vida útil del vehículo) que en fabricarlo. En las ciudades españolas, el consumo de energía indirecta en los modos de transporte ferroviarios es del 40-50% y en los modos de transporte por carretera representa el 30-45% del consumo de energía directa primaria (Zamorano et al. 2004). Similarmente, Lenzen (1999) estimó el consumo de energía indirecta dependiendo del modo de transporte, el cual varía entre 18% (camiones pesados articulados) y 44% (ferrocarril) para el transporte de mercancías. Por consiguiente es importante tener en cuenta la energía indirecta al hacer cálculos de consumo y eficiencia energéticos. Así, aunque el ferrocarril tiene una eficiencia energética del orden de 3 veces mayor con respecto a la carretera en consumo de combustible, su eficiencia energética de producción es del mismo orden de magnitud que la de los camiones pesados articulados y su eficiencia total es únicamente 2 veces mayor. En la tabla siguiente se presentan algunos datos en esta materia, en base a información contrastada, referente al transporte de mercancías. 19

24 Modo Tabla 4: Consumo energético total del transporte de mercancías (incluye el consumo global del operador) Consumo energético (MJ/tonelada kilómetro) Producción 1 Combustible 2 Total Consumo indirecto (%) Marítimo de cabotaje 0,1 0,3 0,4 0,25 Ferrocarril pesado, público 0,4 0,5 0,9 0,44 Camiones pesados articulados 0,3 1,4 1,7 0,18 Camiones pesados rígidos 1,1 3,5 4,6 0,24 Furgonetas 16, ,8 0,34 Avión, vuelos internacionales 5,4 24,1 29,5 0,18 Avión, vuelos nacionales 19,5 34,1 53,6 0,36 Nota: 1 incluye los costes de operación y del capital de las industrias de transporte y de los hogares domésticos privados (compra de vehículos, mantenimiento de vehículos, labores administrativas, etc.) e inversiones públicas de las Administraciones en el sistema de transporte (construcción de carreteras, ferrocarriles, aeropuertos, puertos, etc), 2 incluye la energía primaria consumida por el transporte directamente y la energía utilizada en la producción de los combustibles (extracción de carbón, petróleo y gas, refino de petróleo, distribución del gas y generación de electricidad). El uso de energía indirecta depende también de los materiales utilizados en la construcción de las infraestructuras y en la densidad de las áreas donde se ubican (Cuddihy et al. 2005). Los valores de energía utilizada en la construcción y mantenimiento de las infraestructuras ferroviarias son altos comparados con los valores de las carreteras, aunque no han realizado estudios que arrojen información fiable generalizable. Todo ello nos lleva a consideran el modelo energético globalmente, tal y como se recoge en la figura siguiente, evitando simplificaciones, que son frecuentes a la hora de presentar resultados, limitando los consumos al consumo directo de los vehículos, lo cual como vemos es una simplificación que conduce a errores importantes, y puede inducir políticas de distribución modal equivocadas. 20

25 Figura 12: Modelo de consumo energético Factores de Operación: (velocidad, características de red, cantidad de paradas) Vehículos kilómetro Consumo específico de energía Factores técnicos: (masa, plazas, capacidad de carga, tipo de combustible, tipo de motor, aerodinámica) Energía Directa Factores Técnicos de las plantas de generación de energía eléctrica y refinerías + Energía Directa Primaria - Energía utilizada en las plantas de generación de energía eléctrica y refinerías Energía Indirecta utilizada en la producción y mantenimiento de los vehículos + Energía Indirecta utilizada en la construcción y mantenimiento de las infraestructuras Consumo energético autopista Directo + Indirecto Factores logísticos: (factor carga %, densidad red infra.) Sumideros Fuente: Wan Wee et al y elaboración propia En resumen, podemos decir que, tanto el consumo de energía como las emisiones de CO 2 dependen de los siguientes factores: 1. La demanda global de viajeros y mercancías (tkm y vkm) 2. El reparto modal 3. La intensidad energética de cada modo, o consumo energético por cada unidad transportada (energía MJ/tkm-MJ/vkm). Paralelamente se puede hablar de la intensidad de emisiones de GEI (gco 2 eq./tkm vs. gco 2 eq./vkm). 4. El mix energético de cada modo. Para cuantificar las contribuciones de estos factores al consumo de energía y emisiones de CO 2 relacionadas con la energía, se precisa realizar un análisis de descomposición, cuya metodología se detalla en el Anexo III. 21

26 3.2 Transporte y contaminación atmosférica La contaminación atmosférica debida al transporte es responsable de distintos costes ambientales relacionados, principalmente, con los impactos sobre la salud humana, los edificios y materiales y sobre las producciones agrícola y forestal. La contaminación atmosférica no es un problema estacional, puesto que se produce durante todo el año cuando las condiciones de dispersión no son favorables. En este sentido, existe una preocupación creciente sobre las consecuencias del transporte en la salud humana debidas a las emisiones locales de ciertos contaminantes, principalmente óxidos de nitrógeno (NO x ), partículas en suspensión con tamaños y composiciones químicas variables, compuestos orgánicos volátiles sin metano (COVNM) y, en menor medida, monóxidos de carbono (CO), óxidos de azufre (SO x ) y precursores del ozono troposférico. Para disminuir los niveles de contaminación atmosférica, limitando las emisiones y reforzando la protección del medio ambiente y de la salud humana, se han desarrollado distintas directivas europeas. El transporte contamina cada vez menos debido a los estándares de emisión más estrictos y restrictivos para los distintos modos de transporte. Sin embargo, la calidad del aire de las ciudades no cumple en muchos casos los valores límite establecidos por las directivas europeas, y todavía sigue teniendo un impacto negativo en la salud humana. Las emisiones de contaminantes atmosféricos siguen una tendencia decreciente de manera continuada, incluso las partículas (87,1% NO x, 8,9% PM 10, 3,5% SO x, 0,5% NH 3 ) y las sustancias acidificantes (89,7% NO x, 8,4% SO x, 1,9% NH 3 ) se suman a esta tendencia en los últimos años, como puede verse en la siguiente figura. En el total del período considerado ( ) se han reducido o estabilizado todas las emisiones de contaminantes, a pesar del incremento en la demanda de transporte: las sustancias acidificantes disminuyeron un 3,2%, las precursoras del ozono (69,4% NO x, 18,3% COVNM, 9,6% CO, 0,01% CH 4 ) un 24,3% y las partículas materiales (PM 10 ) disminuyeron un 3,1%, aunque como queda señalado la tendencia de los últimos años es de una clara reducción. La introducción de los estándares europeos de emisión en automóviles nuevos, y de calidad de los combustibles (especialmente 22

27 debido a las concentraciones reducidas de azufre), han tenido un impacto positivo significativo. Figura 13: Emisiones totales de contaminantes atmosféricos procedentes del transporte en 110 España, Índice (1990=100) Sustancias acidificantes (NO x, SO x, NH 3 ) Precursores del ozono (NO x, COVNM, CO, CH 4 ) Partículas (NO x, PM 10, SO x, NH 3 ) Fuente: Ministerio de Medio Ambiente, Dirección General de Calidad Ambiental. Nota: Se incluyen las emisiones de todos los contaminantes atmosféricos del transporte incluidos en SNAP 7 (transporte por carretera) y 8 (otros modos de transporte y maquinaria móvil). Se excluyen las emisiones del transporte internacional marítimo y aéreo. Para más información consultar el Programa de Cooperación para el Seguimiento y Evaluación de la Contaminación Atmosférica Transfronteriza y de Largo Alcance, EMEP (2000). Entre los contaminantes atmosféricos recogidos en la figura anterior, el más preocupante, aunque se reduzca su volumen de emisiones, son los óxidos de nitrógeno, que van asociados a la emisión de partículas. La concentración de emisiones de estas sustancias acidificantes es más preocupante en áreas urbanas pues afecta a la población, y hoy en día el transporte es la principal fuente de este tipo de emisiones. Hay dos elementos que pueden ayudar a explicar porqué los niveles de NO 2 siguen más estables: el incremento de vehículos de gasóleo y el incremento de la fracción de NO x, emitido como NO 2, desde el año Se cree que la catálisis de oxidación y los filtros regenerativos que poseen los automóviles nuevos causan un aumento de las emisiones de NO 2. Por ello, la Comisión Europea se propone establecer una serie de acciones para la mejora del entorno urbano, en 23

28 las que se incluyan nuevas normas para vehículos (EURO 5, EURO 6), una reflexión sobre medidas que promuevan un mayor uso de las tarifas diferenciadas en zonas sensibles desde el punto de vista medioambiental y por las que se designen zonas de bajas emisiones con limitaciones para el transporte contaminante. La Comisión ha adoptado recientemente una propuesta de directiva sobre la adquisición de vehículos limpios por parte de las autoridades públicas. A modo de ejemplo se presentan las dos figuras siguientes en las que se refleja la evolución de las emisiones de óxidos de nitrógeno procedentes del transporte por los cuatro modos principales (carretera, ferrocarril, aéreo y marítimo) y por actividades económicas (agricultura, industria y silvicultura). Los datos están clasificados según la nomenclatura de actividades contaminantes de la atmósfera (SNAP; Selected nomenclatura for sources of air pollution). Se detallan, en particular, los grupos 7 (transporte por carretera) y 8 (otros modos de transporte y maquinaria móvil). La primera figura muestra con claridad el esfuerzo por reducción de emisiones de óxidos de nitrógeno en la carretera, mientras que crecen las emisiones procedentes del transporte marítimo y aéreo, y de vehículos agrícolas e industriales. Todo ello, en un escenario de demanda claramente creciente, como se ha puesto de manifiesto en el capítulo 2. Figura 14: Emisiones de óxidos de nitrógeno del transporte Emisiones de NO x (kilotoneladas) Veh. Industriales Veh. Silvícolas Veh. Agrícolas Tráfico aéreo Actividades marítimas Ferrocarriles Carretera Fuente: Banco de Datos de Calidad del Aire. Dirección General de Calidad y Evaluación Ambiental. Ministerio de Medio Ambiente. No incluye las emisiones de los barcos y aviones internacionales. 24

29 Si se analiza la evolución de la distribución modal de de las emisiones de óxidos de nitrógeno en la figura siguiente (grupo SNAP 7), se puede comprobar el creciente peso de los vehículos de transporte de viajeros y mercancías. Resulta preocupante que el peso de las furgonetas haya crecido un 67%, al ser vehículos con menos control de mantenimiento y que no pertenecen en general a flotas bien mantenidas. Figura 15: Evolución de las emisiones de óxidos de nitrógeno del transporte por carretera por tipo de vehículo Motocicletas y ciclomotores < 50 cm3 0,02% Motos > 50 cm3 0,09% Motocicletas y ciclomotores < 50 cm3 0,00% Motos > 50 cm3 0,06% Vehículos pesados > 3,5 t y autobuses 34,18% Turismos 57,44% Vehículos pesados > 3,5 t y autobuses 38,28% Turismos 47,82% Vehículos ligeros < 3,5 t 8,27% Emisiones de NOx 1990 Vehículos ligeros < 3,5 t 13,83% Emisiones de NOx 2007 Fuente: Banco de Datos de Calidad del Aire. Dirección General de Calidad y Evaluación Ambiental. Ministerio de Medio Ambiente. La calidad del aire depende de una combinación de factores de emisión con unas condiciones climáticas y meteorológicas. Por tanto, es aventurado ofrecer conclusiones sólidas sobre el desarrollo de las emisiones procedentes del transporte. Sin embargo, cabe señalar que los problemas principales se concentran en las áreas urbanas. Lógicamente, en las zonas donde se produce inversión térmica en invierno y en las que el verano es más cálido, la concentración de contaminantes será más permanente. En las zonas con lluvias o vientos frecuentes los problemas serán más puntuales. La legislación de la UE obliga a la evaluación de la calidad del aire en todo el territorio europeo y a la implantación de planes de mejora en el caso en que se sobrepasen los valores límites fijados. La Comisión Europea ha desarrollado una 25

30 Estrategia temática sobre la contaminación atmosférica, fijando objetivos y medidas dirigidos a frenar la contaminación. Estos objetivos y medidas suponen un enfoque integrado que implica a las autoridades urbanas principalmente. En este sentido, la mejor gestión del tráfico podría permitir a las ciudades cumplir con esas obligaciones. En España se está desarrollando una ley básica que actualice la Ley vigente 38/1972 de Protección del Ambiente Atmosférico. En muchas ciudades europeas, entre ellas algunas españolas, se sobrepasan los valores límite debido a la contaminación por partículas (PM 10 ) y por óxidos de nitrógeno (NO x ) procedentes del tráfico. En España, la serie de datos , procedentes de estaciones urbanas de control de contaminación debida al tráfico, indican que las concentraciones tanto de NO 2 (límite 2010) y PM 10 (límite 2005) superan o están próximas a superar los valores límites establecidos de concentración de contaminantes en muchas ciudades. Las concentraciones del resto de contaminantes, por el contrario, están por debajo de los valores límite. Figura 16: Concentración media anual de SO2, PM10, NO2, O3 y CO ( ) 60 2,0 SO 2, PM 10, NO 2, O 3 (µg/m 3 ) ,6 1,2 0,8 0,4 CO (mg/m 3 ) 0 0, SO2 PM 10 NO 2 O 3 Valor límite de SO 2 desde 2005 para protección de ecosistemas CO Valor límite de PM 10 para 2005 y valor límite de NO 2 para 2010 Fuente: Ministerio de Medio Ambiente, Dirección General de Calidad Ambiental 2008 Nota: Las concentraciones son valores medios en España en estaciones de zonas urbanas de contaminación procedente principalmente de las emisiones de los vehículos. El número de estaciones que se utilizaron en el cálculo de las medias fueron en 2006: 63, 51, 71 y 82 para el NO 2, PM 10, SO 2 y O 3 respectivamente. Además, se incluyeron los valores medios de CO utilizándose medias de 59 estaciones. Las líneas horizontales de referencia roja y azul representan los valores límite anuales fijados por la Unión Europea para SO2 (2005) y PM 10 (2010) respectivamente. Las concentraciones medias de PM10 fueron determinadas por métodos automáticos. 26

31 3.3 La posición dominante del transporte por carretera. La preponderancia del transporte por carretera ha quedado reflejada en el apartado donde se comprueba que la distribución modal en España está claramente a favor del transporte por carretera, tanto en viajeros como mercancías. Este escenario tiene su lógica correlación en la distribución de los consumos energéticos y consiguientes emisiones como reflejan las siguientes figuras. Así en 2007 se consumieron 532 pegajulios (PJ) de energía en el transporte de mercancías en España, un 75% de incremento respecto a Medido en base a la equivalencia energética, cerca del 96% de la energía procede de combustibles fósiles, un incremento del 80% desde Una razón del incremento del consumo de combustibles fósiles ha sido el cambio modal hacia los camiones pesados desde el transporte marítimo y el ferrocarril, como veíamos en el apartado anterior cuando hacíamos referencia a la distribución modal. También ha habido un cambio hacia la carretera en el transporte de viajeros desde el ferrocarril. Este cambio de combustible en sí mismo podría haber significado un importante incremento de las emisiones de GEI puesto que los combustibles fósiles en general y el diesel en particular contiene más carbono por unidad energética que la electricidad (un 50% dependiendo de la mezcla de combustible utilizado para producir la electricidad). Como veíamos anteriormente, el consumo energético del transporte en España representa ahora cerca del 40% del consumo primario de energía en España y el consumo energético del transporte de mercancías representa el 25,4% de la energía total consumida en el transporte, aproximadamente el 10% de la energía primaria total. El transporte de pasajeros por carretera contribuye mayoritariamente al consumo energético restante (30%) y a la mayoría de las emisiones de CO 2 del sector. Las principales características y tendencias del transporte por carretera en España, especialmente en lo referente al consumo de energía directa y emisiones de GEI, han sido estudiadas en detalle en el informe sobre transporte y medio ambiente (Pérez, Monzón, 2008). 27