Análisis del Impacto Ambiental (CO 2 ) de la implantación de un metro ligero

Transcripción

1 6th Internatonal Conference on Indutral Engneerng and Indutral Management. XVI Congreo de Ingenería de Organzacón. Vgo, July 18-20, 2012 Anál del Impacto Ambental (CO 2 ) de la mplantacón de un metro lgero Evronmental Impact Analy (CO 2 ) of the mplementaton of a lght ral Maeo González E 1, González Sánchez G, Alono Hazaña I Abtract (Englh) The current concern about the envronment leadng to promote other tranportaton mode more effcent lke an alternatve to prvate vehcle. Th artcle focue on lght ral and propoe a model for etmate CO 2 emon both phae contructon and operaton and reache the payback perod of thee emon. Reumen (Catellano) La actual preocupacón por el medo ambente etá llevando a potencar otro modo de tranporte má efcente alternatvo al vehículo prvado. Ete artículo e centra en el metro lgero y propone un modelo para la etmacón de la emone de CO 2 tanto en la fae de contruccón como de explotacón, obtenendo el perodo de recuperacón de dcha emone. Keyword: Lght ral, CO 2 emon Palabra clave: Metro lgero, emone de CO Introduccón El ector del tranporte en Epaña e ha convertdo en el prncpal reponable del aumento del grado de dependenca energétca y de la emone de Gae de Efecto Invernadero. Repreenta má del 40% de la emone de CO 2, de éta el 65% e deben al tranporte por carretera, endo má la mtad cauada por el vehículo prvado (Fundacón Cetmo, 2010). Surge la necedad de reducr el tranporte prvado fomentando un tranporte colectvo má efcente, el cual revela 1 Elvra Maeo González ( ) Cátedra de Getón del Tranporte de la Unverdad de Málaga. Ecuela de Ingenería. C/ Doctor Ortz Ramo /n 29071, Málaga, Epaña. Tfno: e-mal: emaeo@uma.e 968

2 una efcenca energétca uperor: Coche 2,58 MJ/vajero-Km., frente a Bu 1,3 MJ/vajero-Km. o Metro Lgero 0.68 MJ/vajero-Km. (Colomer e Ina, 2006). En ete marco el metro lgero aparece como una olucón óptma en el tranporte de paajero, contrbuyendo a reducr el tráfco en la calle má congetonada, la emone drecta a la atmófera y el rudo en la calle Objetvo Analzar el mpacto ambental, en concreto la emone de CO 2, dervada de la mplantacón de un tema de metro lgero. Detectar la fae má contamnante en el proceo de contruccón del Metro Lgero de Málaga. Obtener un perodo de recuperacón aproxmado de la emone de CO Caracterítca del Metro Lgero y elemento de u nfraetructura El metro lgero puede defnre como un tema de tranporte ferrovaro tuado, por u caracterítca, entre el metro convenconal y el tranvía, y que lo hacen óptmo para el tranporte urbano de paajero en cudade de dendad demográfca meda-alta. Su prncpale caracterítca on: grado de egregacón de la plataforma muy alto o total, puede crcular por uperfce o bajo terra, goza empre de prordad emafórca, velocdade comercale entre km/h y permte la mplantacón de tema de egurdad y guado ATP. Lo elemento que componen u nfraetructura para tramo en túnel on: pantalla, dntel, contrabóveda, canaleta central y pallo laterale de egurdad. Y comune para tramo en túnel y uperfce: Plataforma. Contene el tema de guado, por lo que debe poeer propedade elevada de rgdez y retenca. Puede adoptar dferente acabado uperfcale egún ea en uperfce o bajo túnel. Vía. E el elemento de guado, generalmente con ancho de vía nternaconal (1,435 m) y u tpología puede er Vgnole uc (obre bloque de hormgón) o Phoenx (para vía en placa), endo eta últma la má utlzada. 2 Ete artículo etá baado en la aportacón de CGTranporte Innovacón Tecnológca y Efcenca Ambental: Rudo, Contamnacón, Energía a la Guía metodológca para la ntegracón metropoltana otenble de lo tema de metro lgero. INTEGRA-ME. Proyecto de Invetgacón de Excelenca. Conejería de Innovacón, Cenca y Emprea de la Junta de Andalucía y FEDER. PO9-RNM

3 Stema de captacón de energía. Catenara o almentacón por uelo (ap). Materal móvl. Fabrcado en alumno y materale ntétco lgero. Etacone. Subterránea, con anchura meda de 16 a 18 m y dotada de tema de accebldad. Parada. En uperfce, con una anchura de 12 a 14 m y acceo rápdo. 1.4 Anál del mpacto ambental (emone de CO 2 ) de la mplantacón del metro de Málaga El metro de Málaga poee m de longtud de vía, de la cuale m on en túnel y en uperfce. Se compone de do línea con trazado en forma de Y. Tene un tramo común de m y 2 etacone, a contnuacón de bfurcan amba línea, la 1 con m, 5 etacone y 5 parada; y la 2 con m y 6 etacone. Fg. 1.1 Trazado de la 2 línea de Metro de Málaga Emone de CO 2 : fae de contruccón Lo dato de partda on lo rendmento contructvo por uperfce, tpo de maqunara, conumo medo y fuente de energía. La fuente conultada on: la Ofcna de nformacón Metro de Málaga y la UTES Guadalmedna y Metro de Málaga, medante anotacone de campo en la obra. La emone de CO 2 en Kg. e calculan egún la expreón: 970

4 Emone Totale CO 2 = N x Cm x Tm x f (1.1) donde N e el número de undade, Cm el conumo medo de combutble, Tm el tempo medo de trabajo por undad y f el factor de converón de combutble utlzado, que e de 2,6 Kg. de CO 2 /l, correpondente a lo Gaóleo A y B (IDAE, 2011), fuente de energía la maqunara analzada en la obra. El perodo contructvo e dvde en 7 fae para tramo en túnel y 2 para uperfce. Para el tramo en túnel: Fae I: Pantalla. Excavacón de la zanja, colocacón de la armadura y hormgonado de pantalla. Tabla 1.1 Modelo utlzado para la etmacón de emone de CO 2 (95 m 2 de pantalla) Maqunara N Cm (l/h) Tm (h) Conumo total (l) f (Kg CO 2/l) Grúa (pantalladora y auxlar) ,6 910 Camón 3 eje ,6 728 Emone CO 2 (Kg.) Camón Hormgonera , ,6 Gato Hdraúlco-Compreor ,6 20,8 Retroexcavadora Gratora ,6 312 Grupo electrógeno 200 Kva ,6 780 Grupo electrógeno 100 Kva ,6 234 Retroexcavadora Mxta ,6 0 Equpo de Bombeo ,6 0 Rodllo ,6 0 Extendedora ,6 0 Retroexcavadora Pala ,6 0 Retroexcavadora Martllo ,6 0 Camón Grúa 0 6, ,6 0 Total 4.014,4 Tabla 1.2 Extrapolacón a la totaldad de la nfraetructura de metro lgero (totaldad pantalla) Tpo de tramo Longtud (m) Nº muro Profunddad meda (m)superfce pantalla (m 2 ) Tramo común Tramo excluvo L Tramo excluvo L Total Extrapolando e obtenen la emone totale correpondente a la Fae I, que alcanzan la T de CO 2. Del mmo modo e procede con el reto de la fae. 971

5 Fae II: Demolcón y excavacón del frme. Operacone preva a la mplantacón del dntel y decabezado de pantalla. Emone: 664 T CO 2. Fae III: Dntele. Soldado del dntel a la pantalla y hormgonado del mmo. Emone: 909 T CO 2. Fae IV: Relleno y frme. Reurbanzacón de la calzada medante materale de relleno y retablecmento de la acera afectada. Emone: 750 T CO 2. Fae V: Excavacón túnel. Extraccón de terra bajo dntel. La maqunara accede por rampa ubcada cada certa dtanca. Emone: T CO 2. Fae VI: Forjado ntermedo. Se procede de forma análoga que con lo dntele pero bajo terra. Emone: 862 T CO 2. Fae VII: Implantacón de plataforma y vía. Hormgonado de bae en la contrabóveda alvo canaleta, colocacón del mallazo de acero, colocacón y nvelacón de lo carrle medante pórtco. La vía e túa obre el bloque de hormgón. Emone: 247 T CO 2. Para el tramo en uperfce: Fae I: Demolcón del frme. Excavacón preva para la colocacón de la plataforma a nvel. Emone: 99 T CO 2. Fae II: Implantacón de plataforma y vía. Hormgonado de lmpeza en la bae de la plataforma y vía en placa recuberta de elatómero. Emone: 84 T CO 2. Por tanto, la emone totale en la etapa de contruccón alcanzan T de CO 2, endo menore al 1% la correpondente al tramo en uperfce (25% de la longtud total del trazado). Se realza una clafcacón de la fae en funcón de u nfluenca repecto al total de emone de CO 2. Se condera evera para má del 50%, alta entre 50% y 20%, meda entre 20% y 10%, baja entre 10% y 3% y leve para meno del 3%. Tabla 1.3 Clafcacón de la fae de contruccón en funcón del mpacto (emone CO 2) Fae de contruccón Grado de nfluenca (%) Clafcacón Pantalla 59,9 Severa Demolcón/Excavacón frme 3,7 Baja Dntele 4,5 Baja Relleno y Frme 3,7 Baja Excavacón Túnel 20,8 Alta Forjado ntermedo Túnel 3,9 Baja Plataforma/Vía Túnel 1,1 Leve Demolcón uperfce 1,3 Leve Plataforma/Vía uperfce 1,1 Leve 972

6 ( ) Emone de CO 2 : fae de explotacón Como dato de partda e toman la demanda prevta del metro, reduccón de autobue de la EMT, mgracón prevta del vehículo prvado al metro, número de hora de funconamento y conumo del metro. La fuente conultada on: la Ofcna de nformacón Metro de Málaga y CAF, fabrcante del materal móvl. Se analza la dferenca entre lo ahorrado y lo emtdo por el metro, egún: Balance CO 2 = A ED EI (1.2) donde A e el ahorro de emone de CO 2 por reduccón de vehículo prvado, tax y autobue, ED la emone drecta ncale de CO 2 y EI la emone de CO 2 dervada del conumo eléctrco del metro lgero. Ademá e etma el plazo de recuperacón de la emone, Payback de emone de CO 2, a travé de un anál de enbldad obre la reduccón de turmo (por travae al metro), la dtanca meda de trayecto en Málaga con vehículo prvado y la reduccón del número de autobue. Tenendo en cuenta que la conceón de la explotacón del metro de Málaga e de 35 año, dcho plazo de recuperacón e condera excelente para meno de 10 año, bueno para meno de 15, medo para meno de 20 y malo para má de 20. Nótee que e parte con un gato ncal de T de CO 2, por ello la curva arranca con ete valor negatvo. En el anál de enbldad obre lo uuaro procedente del vehículo prvado, e toma como bae un 30% de captacón ( uuaro/día), obtenéndoe un plazo de recuperacón de emone de 7,5 año ,00 E m o n e , ,00 t , ,00 Año 5000 p/da 7500 p/da p/da p/da p/da p/da p/da Fg. 1.2 Perodo de recuperacón en funcón del nº de uuaro provenente del turmo Tabla 1.4 Bondad del pay-back en la captacón de vehículo prvado/tax Rango (uuaro/día) Calfcacón Má de Excelente Buena Meda Meno de Mala 973

7 ( ) ( ) En cuanto al anál de enbldad obre el trayecto medo de vehículo prvado elmnado, e toma como bae 7 Km. en la cudad de Málaga (Maeo y González, 2008). E m o n e t , , , , , Año 2 km/trayecto 3 km/trayecto 4 km/trayecto 5 km/trayecto 6 km/trayecto Ecenaro Bae 8 km/trayecto 9 km/trayecto 10 km/trayecto Fg. 1.3 Perodo de recuperacón en funcón del trayecto medo en vehículo prvado Tabla 1.5 Bondad del pay-back egún el trayecto medo en vehículo prvado Rango (dtanca meda trayecto Km./día) Má de 6,2 Calfcacón Excelente 5,1 6,2 Buena 4,3 5,1 Meda Meno de 4,3 Mala Fnalmente, en el anál de enbldad obre el número de autobue urbano retrado por travae de u uuaro al metro e toma como tuacón bae 30 autobue (EMT, 2011) , ,00 E ,00 m ,00 o ,00 n e ,00 t ,00 Año1 Año2 Año3 Año4 Año5 Año6 Año7 Año8 Año9 Año10 Año11 Año12 Año13 Año14 Año , ,00 Número de autobue elmnado Fg. 1.4 Perodo de recuperacón en funcón del número de autobue retrado Se oberva una afeccón muy pequeña repecto a lo cao anterore. 974

8 1.5 Concluone Del anál realzado e deprende que la emone de CO 2 por metro lneal de nfraetructura en tramo oterrado e del orden de 35 vece uperor al tramo en uperfce, endo la fae de contruccón de pantalla la reponable del 60% de la emone totale de CO 2. Por tanto, mplantar el tema de metro lgero en uperfce empre que la caracterítca de la vía lo permtan e una olucón mucho má otenble. Lo plazo de recuperacón de CO 2 en la cudad de Málaga on nferore a lo 20 año en má del 90% de lo cao etudado. Lo parámetro que garantzan ete payback on el número de uuaro y el trayecto medo travaado del vehículo prvado al metro. 1.6 Agradecmento A D. Mguel Ángel García Cañzare de Ferrocarrle Andaluce, a la emprea Metro Málaga, a la Ofcna de Coordnacón de Infraetructura Báca del Ayuntamento de Málaga y a la Emprea Malagueña de Tranporte, por facltar lo dato necearo para llevar a cabo ete trabajo. 1.7 Referenca Colomer J V, Ina R (2006) El conumo energétco en el tranporte urbano y metropoltano. Lo modo ferrovaro. Ingenería y Terrtoro, no. 76, pp EMT (2011): Impacto de la línea 1 y 2 de Metro obre la Red de EMT SAM. (Inédto) Málaga Fundacón Cetmo (2010) Reto del Tranporte por carretera. Mntero de Fomento, Madrd. Dponble vía Conultado 24 Enero 2012 IDAE (2011) Factore de converón energía fnal - energía prmara y factore de emón de CO Mntero de Indutra, Turmo y Comerco. Dponble vía e_converon_energa_y_co2_(2010)_931cce1e.pdf. Conultado 29 Enero 2012 Maeo E, González G (2008) Guía de Buena Práctca de Accebldad en la Metrópol Medterránea. En Innovacón, Compettvdad y Conectvdad, Inttut de la Médterranée. Marella Zamorano C, Bga J M, Satre J (2006) Manual de tranvía, metro lgero y tema en plataforma reervada. Deño, proyecto, fnancacón e mplantacón. Conorco Regonal de Tranporte de Madrd 975