METODOLOGÍAS PARA EL CALCULO DE EMISIONES DEL SECTOR SIDERURGICO

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4 METODOLOGÍAS PARA EL CALCULO DE EMISIONES DEL SECTOR SIDERURGICO La metodología de emisiones totales del sector siderúrgico, comprende las siguientes metodologías particulares. I. Metodología para las emisiones de CO2 del sector siderúrgico a. Emisiones Directas - Emisiones de fuentes fijas - Emisiones de fuentes móviles b. Emisiones Indirectas II. III. Metodología para las emisiones de CH4 y N2O del sector siderúrgico a. Emisiones de proceso de CH4. b. Emisiones de CH4 y N2O derivadas de la combustión de combustibles fósiles en motores de combustión interna. Aplicable a combustibles diferentes a los utilizados en los procesos de coquizado, sinterizado, alto horno, BOF, horno de arco eléctrico y producción de DRI. c. Emisión de CH4 y N2O derivadas de la combustión de combustibles fósiles para generación de energía eléctrica y térmica Metodología de las emisiones derivadas de la actividad de plantas de tratamiento de aguas de aguas residuales en las instalaciones siderúrgicas. 1

5 I. METODOLOGÍA PARA LAS EMISIONES DE CO2 DEL SECTOR SIDERÚRGICO Factores de emisión Para el reporte de emisiones de CO 2 en la Cédula de Operación Anual correspondientes al año 2014 se utilizarán los factores de emisión establecidos en la Tabla 1. Para el reporte de la Cedula de Operación Anual correspondiente al año 2015 y en adelante, los factores de emisión a utilizar en el reporte de emisiones de CO 2, se obtendrán en base a la aplicación indistinta de cualquiera de los siguientes criterios de aplicación: 1. Contenido promedio anual de carbono (1) o poder calorífico determinado en el sitio cuando sea posible o proporcionado por el proveedor, con respaldo de la información correspondiente; ó 2. Con información de contenido de carbono o poder calorífico proporcionado por el proveedor, con especificación técnica de compra, o los documentos correspondientes que acrediten la información; ó 3. Por defecto con la utilización de los factores de emisión estándares establecidos en la Tabla En el caso de los combustibles utilizados se deberá utilizar el poder calorífico medido directamente en los combustibles utilizados, o el que determine la Comisión Nacional para el Uso Eficiencia de la Energía, o la autoridad señalada para tal efecto, en la normatividad correspondiente, mediante la Lista de Combustibles que se considerarán para identificar a los Usuarios con un Patrón de Alto Consumo, así como los factores para determinar las equivalencias en términos de barriles equivalentes de petróleo, o bien, en la publicación oficial que sustituya dicha lista. Se toma tal cual del documento vigente de la COFEMER. 5. En el caso del factor de emisión para la electricidad suministrada por la CFE, se tomara el factor de emisión que sea publicado anualmente por la Secretaría. Para el caso de electricidad suministrada por otros productores, se deberá tomar el factor de emisión proporcionado por el suministrador. TABLA 1 FACTORES DE EMISIONES DE INSUMOS EN EL SECTOR SIDERÚRGICO INSUMOS UNIDADES FACTOR DE EMISION DIRECTA FUENTE Carbón coquizable tco 2/t seca 3.06 IEA Carbón de inyección al Alto Horno tco 2/t seca 2.96 IEA Carbón a la Sintetizadora o al Horno Básico de oxígeno tco 2/t seca 2.78 IEA Carbón para vapor tco 2/t seca 2.46 IEA Carbón para el Horno de Arco Eléctrico tco 2/t seca 3.26 IEA Carbón para el Horno de Reducción Directa tco 2/t seca 2.96 WSA Coque tco 2/t seca 3.26 WSA Caliza tco 2/t seca 0.44 IPCC 2

6 Dolomita cruda tco 2/t seca 0.47 WSA Electrodos del Horno de Arco Eléctrico o del Horno Básico de Oxígeno tco 2/t IPCC Arrabio tco 2/t WSA Arrabio frío (Cold iron) tco 2/t WSA Fierro Esponja o Hierro de Reducción Directa Base Gas Natural Fierro Esponja o Hierro de Reducción Directa Base Carbón tco 2/t tco 2/t IPCC IPCC Ferroníquel tco 2/t ISSF Ferrocromo tco 2/t ISSF Ferromolibdeno tco 2/t 0.02 ISSF Gas de coquizadora tco 2/1000m 3(2) 0.84 WSA Gas de Alto Horno tco 2/1000m 3(2) 0.89 WSA Gas de Horno Básico de Oxígeno tco 2/1000m 3(2) 1.51 WSA CO2 a uso externo tco 2/t 1.00 WSA Alquitrán tco 2/t 3.39 WRI Benzol tco 2/t 3.38 WSA Combustóleo tco 2/m IEA Diésel tco 2/m IEA Keroseno tco 2/m IEA GLP tco 2/t 2.98 IEA Gas Natural tco 2/1000m 3 * 2.01 IEA (1) El contenido promedio anual de carbono, se estimará conforme al procedimiento complementario a publicar posteriormente. (2) Condiciones de presión y temperatura estándar. 3

7 Ecuaciones para la estimación de CO2 en el sector siderúrgico. Ecuación General ET CO2 = ED CO2 + EI CO2 ET CO2 = Emisiones totales de CO 2 (t) ED CO2 = Emisiones directas de CO 2 (t).ecuación 1 EI CO2 = Emisiones indirectas de CO 2 (t).ecuación 2 a. Emisiones Directas. Integra las emisiones de fuentes fijas y fuentes móviles. Ecuación 1. n n ED CO2 = FEDi Qi + FEDi QMi i=1 i=1 ED CO2 = Emisiones directas de CO 2 (t) i = insumo FED = Factor de emision directo de CO 2 del insumo (toneladas de CO 2 insumo)..ecuación1.1 Q = Cantidad del insumo a proceso y a fuentes de combustión fija... Ecuación 1.2 QM = Cantidad del insumo a fuente móvil Ecuación 1.1 FEDi = CCi PMCO 2 PMC FEDi = Factor de emisión directo de CO 2 del insumo (toneladas de CO 2 insumo) 4

8 CCi = Contenido de carbono promedio anual, medido en sitio o proporcionado por el proveedor (toneladas de carbono) (insumo). En base a los criterios de aplicación para la obtención de los factores de emisión. ) PMCO 2 = Peso molecular del dióxido de carbono PMC = Peso molecular del carbono *El contenido de carbono promedio anual, se estimará conforme al procedimiento complementario a publicar posteriormente. Ecuación 1.2 Qi = Ei Si Qi = Cantidad del Insumo a proceso Ei = Entradas del insumo al establecimiento sujeto a reporte Si = Salidas del insumo del establecimiento sujeto a reporte En los insumos se incluirán los combustibles fósiles utilizados para la operación de fuentes móviles propias o arrendadas a las que se suministre combustible por la Planta usuaria en el interior del establecimiento. b. Emisiones indirectas. Ecuación 2. EI CO2 = Cv FEv + Ce FEe + Cei FEei EI CO2 = Emisiones indirectas de CO 2 Cv = Consumo de vapor comprado FEIv = Factor de emisión indirecto de CO2 del vapor comprado, proporcionado por el proveedor Ce = Consumo de electricidad comprada a CFE 5

9 FEIe = Factor de emisión indirecto de CO2 de la electricidad de CFE, proporcionado por la Secrearía Cei = Consumo de electricidad comprada a productor independiente FEIe = Factor de emisión indirecto de CO2 de la electricidad comprada a productor independiente, proporcionado por el proveedor Es importante mencionar que derivado de la reciente reforma energética, donde se abre un mercado abierto de electricidad, que implica que habrá suministradores distintos a CFE, con procesos de producción independientes, es necesario establecer un factor de emisión específico según el proveedor. Atendiendo lo anterior se incluyó un factor de emisión específico en caso de electricidad no suministrada por CFE. REFERENCIA: Esta metodología fue desarrollada tomando como referencia la metodología desarrollada por el World Steel Association (WSA) para procesos de la Industria Siderúrgica. Incluye únicamente las emisiones directas e indirectas de CO2 que hace referencia el reglamento de la LGCC en materia de reporte de emisiones. 6

10 II. METODOLOGÍA PARA LAS EMISIONES DE CH4 Y N2O DEL SECTOR SIDERÚRGICO Para el caso del cálculo las emisiones de CH4 y N2O, en el sector siderúrgico se atenderán lo establecido en la metodología del Panel Intergubernamental de Cambio Climático, considerando lo siguiente: a. Emisiones de proceso de CH4. b. Emisiones de CH4 y N2O derivadas de la combustión de combustibles fósiles en motores de combustión interna. Aplicable a combustibles diferentes a los utilizados en los procesos de coquizado, sinterizado, alto horno, BOF, horno de arco eléctrico y producción de DRI. c. Emisión de CH4 y N2O derivadas de la combustión de combustibles fósiles para generación de energía eléctrica y térmica. a. Emisiones de CH4 de proceso ET CH4 = ES CH4 + EC CH4 + EDRI CH4 ET CH4 = Emisiones totales de CH 4 ES CH4 = Emisiones de CH 4 de la producción de sinter.ecuación 1 EC CH4 = Emisiones de CH 4 de la producción de coque.ecuación 2 EDRI CH4 = Emisiones de CH 4 de la producción de fierro esponja.ecuación 3 Ecuación 1. Emisiones de CH4 de la producción de sinter ES CH4 = PS FES ES CH4 = Emisiones de CH 4 de la producción de sinter PS = Producción de sinter (t) 7

11 FES = Factor de emision de CH 4 para el sinter (kg CH4 t) Ecuación 2. Emisiones de CH4 de la producción de coque EC CH4 = PC FEC EA CH4 = Emisiones de CH 4 de la producción de coque PA = Producción de coque (t) FEA = Factor de emision de CH 4 para el arrabio (kg CH4 t) Ecuación 3. Emisiones de CH4 de la producción de Fierro esponja EDRI CH4 = PDRI FEDRI EDRI CH4 = Emisiones de CH 4 de la producción defierro esponja PDRI = Producción de fierro esponja (t) FES = Factor de emision de CH 4 para el fierro esponja (kg CH4 t) TABLA 2. FACTORES DE EMISIONES DE CH4 DE PROCESO DEL SECTOR SIDERURGICO Coque Sinter DRI (fierro esponja) 0.1 g/t 0.07 kg/t 1.0 kg/tj 8

12 b. Emisiones de CH4 y N2O derivadas de la combustión de combustibles fósiles en motores de combustión. Solo aplica a los combustibles diferentes a los utilizados en los procesos de coquizado, sinterizado, alto horno, BOF, horno de arco eléctrico y producción de DRI. n EC CH4 = Q C FEC CH4 C=1 n EC N2 O = Q C FEC N2 O EC CH4 = Emisiones de CH 4 del consumo de combustibles fósiles (kg) EC N2 O = Emisiones de N 2 O del consumo de combustibles fósiles (kg) C = Tipo de combustible fósil Q c = Consumo de combustibles fósiles (TJ) FEC CH4 = Factor de emision de CH 4 para el combustible fósil (kg CH4 FEC N2 O = Factor de emision de N 2O para el combustible fósil (kg N2 O C=1 TJ) TJ) COMBUSTIBLES FACTORES DE EMISIÓN PARA EL CONSUMO Y OXIDACION DE COMBUSTIBLES EN MOTORES DE COMBUSTION INTERNA General, incluye fuentes fijas y Transporte ferroviario en general móviles en general Kg/MJ CH 4 N 2O CH 4 N 2O Diésel Gasolinas Gas natural Gas licuado de petróleo

13 c. Emisiones de CH4 y N2O derivadas de la combustión de combustibles fósiles para la generación de energía eléctrica. Solo aplica a los combustibles utilizados en la generación de energía eléctrica. n ECE CH4 = Q CE FECE CH4 CE=1 n ECE N2 O = Q CE FECE N2 O CE=1 ECE CH4 = Emisiones de CH 4 del consumo de combustibles fósiles para generacíón de electricidad (kg) EC N2 O = Emisiones de N 2 O del consumo de combustibles fósiles para generacíón de electricidad (kg) CE = Tipo de combustible fósil para la generación de electricidad Q CE = Consumo de combustibles fósiles para la generación de electricidad(tj) FECE CH4 = Factor de emision de CH 4 para el combustible fósil para generacíón electricidad (kg CH4 TJ) FECE N2 O = Factor de emision de N 2 O para el combustible fósil para generacíón electricidad (kg N2 O TJ) 10

14 FACTORES DE EMISIÓN DE COMBUSTIBLES UTILIZADOS EN LA GENERACION DE ELECTRICIDAD O ENERGÍA TÉRMICA COMBUSTIBLE CH 4 N 2O Kg/MJ Algodón 3.00E E-09 Alquitrán 1.00E E-10 Bagazo de caña 3.00E E-09 Bagazo de malta 3.00E E-09 Basura (residuos sólidos urbanos) 3.00E E-09 Biocombustible líquido 3.00E E-10 Caña de maíz 3.00E E-09 Carbón antracita 1.00E E-10 Carbón Bituminoso 1.00E E-10 Carbón mineral 1.00E E-10 Carbón siderúrgico de importación 1.00E E-10 Carbón siderúrgico nacional 1.00E E-10 Carbón térmico de importación 1.00E E-10 Carbón térmico nacional 1.00E E-10 Carbón vegetal 3.00E E-09 Cartón ordinario-empaques-envases 3.00E E-09 Combustóleo Ligero 3.00E E-10 Combustóleo Pesado 3.00E E-10 Coque de carbón 3.00E E-09 Coque de petróleo 3.00E E-10 Diáfano 3.00E E-10 Diésel 3.00E E-10 Etano 1.00E E-10 Gas de alto horno 1.00E E-10 Gas de coque 1.00E E-10 Gas licuado 1.00E E-10 Gas natural (promedio asociado y no asociado) 1.00E E-10 Gas natural asociado 1.00E E-10 Gas natural no asociado 1.00E E-10 Gas seco 1.00E E-10 Gas seco de exportación 1.00E E-10 Gas seco de importación 1.00E E-10 Gasóleo 3.00E E-10 Gasolinas naturales 3.00E E-10 Gasolinas y naftas 3.00E E-10 Lana y seda 3.00E E-09 Leña 3.00E E-09 Licor negro 3.00E E-09 Lubricantes 3.00E E-10 Madera (20% de humedad) 3.00E E-09 Madera en astillas/pellets 3.00E E-10 Mezcla de parafinas 3.00E E-09 11

15 Paja de arroz 3.00E E-09 Paneles-fibras-partículas y pedacería de madera 3.00E E-09 Papel ordinario o kraft 3.00E E-10 Petróleo crudo (promedio de la producción) 3.00E E-10 Petróleo crudo ligero 3.00E E-10 Petróleo crudo pesado 3.00E E-10 Petróleo crudo súper ligero 3.00E E-10 Querosenos 3.00E E-10 Turba (35% de humedad) 3.00E E-09 12

16 III. METODOLOGÍA DE LAS EMISIONES DERIVADAS DE LA ACTIVIDAD DE PLANTAS DE TRATAMIENTO DE AGUAS DE AGUAS RESIDUALES EN LAS INSTALACIONES SIDERÚRGICAS. Se toma tal cual lo plantea SEMARNAT. E CH4 = Vol DQO FE i E CO2 e(ch 4 ) = E CH4 PCG CH4 E CH4 = Emisiones de metano durante el año de reporte (ton CH 4 ) Vol = Volumen de agua tratada (m 3 ) DQO = Demanda química de oxígeno a la entrada de la planta de tratamiento (ton DQO/m 3 ) i = Sistema de tratamiento E CO2 e(ch 4 ) = Emisiones de bióxido de carbono equivalente proveniente del metano (kg CO 2 e) FE i = PCG CH4 = Potencial de calentamiento global para el metano (kg CO2 kg CH4 ) Factor de emision de metano por DQO por sistema de tratamiento i (ton CH 4 ton DQO) FACTORES DE EMISIÓN PARA LAS ACTIVIDADES DE TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES 13

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