Sector ladrillero en México:

Transcripción

1 Sector ladrillero en México: Impacto e inventario de emisiones de carbono negro Rodolfo Iniestra Gómez Coordinación General de Contaminación y Salud Ambiental Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC). Seminario internacional: producción más eficiente en el sector ladrillero. Bogotá, Colombia. Julio de 2015

2 Contenido Carbono negro: su importancia y sus fuentes de emisión Perfil del sector ladrillero en México Inventario de emisiones de carbono negro Impactos en la salud Áreas de oportunidad Estudios a realizar en

3 Carbono negro (CN) Es un contaminante del aire que se emite directamente a la atmosfera como un subproducto de la combustión incompleta de combustibles fósiles, biocombustibles y biomasa. Es un componente de la contaminación particulada en el aire, la cual tiene importantes impactos en la salud humana. Afecta el crecimiento de las plantas y por tanto afecta la agricultura. Es un potente forzador climático. Absorbe radiación solar que es re-emitida en forma de calor. Su tiempo de vida en la atmósfera es de días y su control tiene beneficios significativos y casi inmediatos tanto en salud como en el clima. Fuente: CCAC,2014 La hora de actuar para reducir los contaminantes climáticos de vida corta

4 Fuente: Bond et al 2013 Carbono negro y clima

5 Emisiones de carbono negro a nivel global TIEMPO DE VIDA EN LA ATMÓSFERA FORZAMIENTO RADIATIVO ACTUAL Fuente: CCAC, 2014 La hora de actuar para reducir los contaminantes climáticos de vida corta

6 Medidas de mitigación Beneficios proyectados a 2030: Se evitan hasta 0.5 C de calentamiento Se evitan 2.4 millones de muertes prematuras anuales debidas a la contaminación en espacios abiertos Se evitan la pérdida de 30 millones de toneladas de cosechas Se reducen perturbaciones en los patrones de lluvia

7 Sector ladrillero en México

8 Perfil de la producción artesanal (1) La producción artesanal de ladrillos es una actividad informal, pero todavía muy importante en el sector de la construcción Existen poco más de 17,000 hornos artesanales En promedio se realizan de 12 a 14 quemas por año En cada quema se producen entre 6,000 y 30,000 ladrillos Proceso de fabricación manual: escasa tecnificación y baja eficiencia energética Materia prima: arcilla, tierra, estiércol, tierra de barbecho, etc. Combustibles: leña, aserrín, plásticos, llantas, aceites, estiércol, fibra de cáscara coco, etc.

9 Perfil de la producción artesanal (2) Cada horno, en promedio, emplea de 3 a 5 individuos, quienes con sus familias viven en los alrededores del mismo. Sector económico informal, con baja utilidad para productores. Ganancia entre 50 y 60 centavos de peso por cada ladrillo (4-5 USD). Sólo contabilizando insumos. Regulación de competencia estatal o municipal (LGEEPA). Pocas entidades federativas cuentan con estándares que regulan esta actividad: Hidalgo: NTE-COEDE-002/2000 Guanajuato: NTE IEG-001/98; NTE-IEE-001/2010 Oaxaca: IEEDS- Normas reglamentarias relativas al funcionamiento de hornos de cocción de ladrillos y cerámicas

10 Contenido de Normas Técnicas Ecológicas Establecen las condiciones que deben reunir los sitios destinados a la instalación de hornos ladrilleros. No pueden estar ubicados en áreas naturales protegidas, áreas urbanas Especifican distancia respecto a hospitales, escuelas (ie. 2.5 a 5 km), cuerpos de agua ( m), gasoductos, etc Diseño de los hornos Operación Cualquier cambio al diseño de los hornos debe ser aprobado por autoridades En Hidalgo se especifica que deben tener chimeneas Proveedores autorizados de arcilla Horarios de operación por época del año (Oaxaca) Condiciones ambientales como referencia (Temperatura ambiental) Registro de hornos para obtener los permisos de operación Bitácoras (información de contacto, proveedores de materiales, capacidad del horno, tipo y cantidad de combustible, calendario de quemas, etc) Combustibles permitidos y prohibidos Permitidos: GLP y en algunos casos aceite o biomasa (madera, aserrín, cáscara de coco, etc) Prohibidos: llantas, plásticos, basura, papel, aceites, etc.

11 Número estimado de hornos Fuentes de las cifras: 1 Artisanal. Considering 3.63 Kg / brick (Kato y Bárcenas, 2013) 2 Extruded. Conservative estimated with available information and 2.8 kg / brick. (Kato y Bárcenas, 2013)

12 Producción estimada (Estimación conservadora) Source data Artisanal. Assuming bricks of 6 x12 x 25 cm 3.63 Kg, (Cardenas, 2012)) and $1,60 pesos price each piece, and all annual production conformed of the same type of bricks. Extruded. Conservative estimate based on information available. Considering bricks of size nearest to 11.5 x 12 x 25 cm, 2.8 kg weight and $3,70 pesos each brick. (Kato and Barcenas, 2013) data referred as constant prices, 2003 bass.

13 Hornos artesanales: distribución espacial y combustibles empleados 17, 052 Hornos artesanales. 68% concentrado en 6 Estados: Puebla (26%), Guanajuato (14%), Jalisco (12%), San Luis Potosí (7%), Estado de México (5%), Michoacán (5%). 82% queman biomasa (leña), 10% aceites, 5% fibras textiles, plásticos, 2% llantas, 3% otros.

14 Hornos artesanales: producción por entidad federativa Producción de 13, T / Año. 3,606 x 10 6 ladrillos. Million 78 % de la producción concentrada en 7 Estados: Puebla (23%), Guanajuato (19%), Jalisco (12%), San Luis Potosí (9%), Durango (5%), Querétaro (5%), Estado de México (5%).

15 Emisiones de carbono negro en México Con el fin de establecer las medidas de mitigación al cambio climático cada país, región y ciudad debe partir de la realización de su inventario de emisiones. Esto permitirá establecer prioridad de asignación de los recursos para la reducción escalonada de las emisiones. En México, aun no existe un inventario de emisiones formal de carbono negro ya que no se tiene información nacional completa sobre factores de emisión o una estimación de la proporción CN/PM 2.5. Existen varios esfuerzos para estimar y reportar las emisiones de carbono negro en México: Molina Center for Strategic Estudies in Energy and the Environment (2011) Quinta Comunicación Nacional ante la CMNUCC (2012) Supporting NAtional Planning (SNAP) for Short-Lived Climate Pollutants (2013) Informe Bienal de Actualización ante la CMNUCC (2014)

16 Inventario de CN: Molina Center for Strategic Estudies in Energy and the Environment Estimaciones usando la proporción de CN en PM 2.5 en Estados Unidos (Streets, et al., 2001), aplicado Inventario Nacional de Emisiones de 1999 (INECC, 2006) Estimaciones usando Factores de Emisión basados en campañas de monitoreo en China (Battye and Battye, 2002), aplicados a INEGEI 2006 (INECC, 2008) Estimaciones a partir de correlaciones con PM 2.5 Estimaciones con factores de emisión Emisiones del sector ladrillero: 2,547 4,056 Mg CN/PM2.5 (Christian et al., 2010) 48% - 77%

17 Inventario de CN: Quinta comunicación nacional De acuerdo con la Quinta Comunicación Nacional de México ante la CMNUCC, entre 1990 y 2010 la tasa anual de crecimiento de las emisiones de carbono negro fue de 2% y las emisiones pasaron de 70.4 Gg a Gg. Los principales sectores generadores de emisión de carbono negro son el transporte (diesel), residencial (uso de leña para cocinar) y agrícola (diesel off road), los cuales en su conjunto contribuyeron con cerca del 75% de las emisiones totales en Emisiones (Gg) de CN en México ( ) Emisiones de CN (Gg) por sector en México ( ) Fuente: Quinta Comunicación Nacional de México ante la CMNUCC, INECC-SEMARNAT, 2012.

18 Inventario de CN: SNAP Supporting NAtional Planning (SNAP) for Short-Lived Climate Pollutants (SLCPs), es una iniciativa de CCAC para apoyar el desarrollo de una estrategia nacional para reducir la emisión de forzadores climáticos de vida corta. Sectores clave de emisión de CN y Metano en 2010 Emisiones de CN por fuente en 2010 En 2010, las emisiones de las ladrilleras fueron de 0.5 Gg (1%) Fuente: Supporting National Planning of Short-lived Climate Pollutants in Mexico (MCE e INECC, 2013)

19 Estimación de la emisiones de Carbono Negro por la producción artesanal de ladrillos (SNAP) E= (P.Neta)*(E.Energética)*(P.C)*(FE)*( Mg/g) E=Emisión (Mg/año) P.Neta= Producción neta artesanal menos mermas (kg/año) E. Energética = Eficiencia energética promedio del horno (1.41 MJ/kg de ladrillo seco) rango de ( MJ/kg de ladrillo seco) P.C = Poder calorífico del combustible (kg de madera/mj) (1 kg de madera/18 MJ) FE= Factor de emisión del contaminante( g/mg) Emisión de CN Mg/año= (10,202,167,944 kg ladrillo/año)(1.41 MJ/kg of ladrillo)(1 kg leña/18 MJ)(0.6g CN/kg leña)(1mg/1,000,000g) = Mg/año

20 Inventario de CN: Informe Bienal de Actualización ante la CMNUCC Como parte del informe bienal de México ante la CMNUCC, además de la actualización del INEGEI 2013, se está incluyendo una nueva estimación de emisiones de carbono negro con año base Se contabilizaron Gg de carbono negro emitidas en el 2013 a nivel nacional Emisiones totales de CN (Gg ), 2013 Total: Petróleo y gas 2.17 Generación de electricidad 8.46 Residencial y comercial Industria Fuentes móviles de autotransporte y no carreteros Residuos 0.23 Agropecuario 8.86 USCUSS (Incendios) 3.61 Metodología 1 Fracción de PM Factor de emisión MOVES Sector / Actividad GEE Residencial y comercial Leña residencial Industria USCUSS (incendios) Maquinaria de la construcción y agrícola Incineración de residuos peligrosos Agricultura Petróleo y gas Quema a cielo abierto de residuos Quemas agrícolas Ferrocarril Marítimo Aviación Autotransporte 1. Carb, Speciation Profiles Used in ARB Modeling 2. Atmospheric Brown Clouds (ABC), Emission Inventory Manual.

21 Emisiones a nivel de horno ladrillero Las emisiones resultantes del proceso de fabricación de ladrillo depende, entre otros factores, de: o o o o Tipo de combustible empleado, Tecnología usada, Prácticas de operación, Composición del ladrillo Esfuerzos por estimar factores de emisión bajo diferentes combinaciones de estos factores de operación han iniciado recientemente en México. Autor Factor de emisión CN % CN en PM2.5 Combustible Christian et al., % -76% Leña INECC-MCE2-UAMI, 2012 (Clean Air Task Force) MCE2, UNAM, Aerodyne Lab, 2013 (GEF-UNEP) Maíz, et al., 2013 (Tradicional) (MK2) En proceso de validación (Tradicional) (MK2) En proceso de validación 22.8 g/mg ladrillo (MK2) 38.2 g/mg ladrillo (campaña) 35.0 g/mg ladrillo (fijo) Leña Leña Leña Factores de emisión robustos para carbono negro aún no están disponibles

22 Protocolo normalizado para determinación de factores de emisión al aire Dada la diversidad de diseños y prácticas de manufactura, combustibles, características de las liberaciones, analitos a muestrear, etc, la elaboración de un Protocolo Normalizado resulta crucial. Gamatek (Pablo Maíz)

23 Impactos en salud

24 METODOLOGÍA Evaluación de riesgo a la salud FORMULACIÓN DEL PROBLEMA - Contaminante de interés - Receptores - Rutas de exposición EVALUACIÓN DE LA TOXICIDAD - Dosis/respuesta - Cuál es la dosis segura EVALUACIÓN DE LA EXPOSICIÓN - Cálculo de la exposición CARACTERIZACIÓN DEL RIESGO - Estimación del riesgo Fuente: Cárdenas, 2011

25 Impactos en salud (1) Los hornos ladrilleros son una fuente potencial de contaminantes tales como: material particulado, Carbono Negro, NOx, SO 2,, dioxinas y metales pesados, entre otros. Las partículas han sido asociadas a impactos en la salud. El espectro de efectos es amplio, pero afectan en particular a los sistemas respiratorio y cardiovascular (inflamación de vías respiratorias hasta muerte prematura). La exposición a metales pesados pueden afectar el sistema nervioso, la función del riñón, el sistema inmune, el sistema cardiovascular, etc. El Instituto para la Métrica y Evaluación de la Salud (Institute for Health Metrics and Evaluation o IHME) ha estimado que la contaminación del aire en México con material particulado fue la causa de cerca de 20,500 muertes en 2010, ocupando el noveno lugar como factor de riesgo.

26 Impactos en salud (2) Varios estudios que evalúan el impacto en la salud de las emisiones provenientes de los hornos ladrilleros han encontrado que los riesgos son mayores para las personas que viven en las comunidades adyacentes a los hornos. En México es común que los hornos ladrilleros de localicen en las inmediaciones o incluso dentro de áreas pobladas. Número de hornos por zona en el municipio de Durango Enero % 27% Urbanas Rurales Fuente: Secretaría de Recursos Naturales y Medio Ambiente de Durando

27 Impactos en salud (3) Estudio realizado para modelar los impactos en la salud asociados a las emisiones de PM10 provenientes de hornos ladrilleros en Ciudad Juárez, Ch. y El Paso, Tex. Identifica los siguientes efectos: Fuente: Blackman et al., 2000

28 Monitoreo de partículas suspendidas: El Refugio, León Guanajuato. Objetivo: Desarrollar un muestreo de partículas suspendidas fracción PM10 y PM2.5 en la comunidad ladrillera de El Refugio como parte de la evaluación del posible impacto de los hornos ladrilleros hacia la población. Distribución temporal de la concentración de Partículas ( ) En 81 % de los días de muestreo de PM10 fueron superiores al límite anual y 53 % por arriba del límite para 24 h. En 94 % de las muestras colectadas de PM2.5 se sobrepasó el valor límite anual y en 11 % el valor límite de 24 h. Fuente: Márquez et al., 2011

29 Rutas de exposición Inhalación Dérmica Ingestión Dérmica Aire Suelo y agua Humanos Consumo de productos Alimentos y bebidas Ingestión Inhalación Dérmica Ingestión Fuente: Cárdenas, 2011

30 Áreas de oportunidad

31 Áreas de oportunidad. Mejorar protocolos de medición de emisiones en hornos ladrilleros (incluyendo técnicas analíticas y de muestreo) Desarrollo de factores de emisión para carbono negro específicos para cada combinación de tipo de horno, combustible, región y prácticas de operación. Desarrollo de factores de emisión para contaminantes co-emitidos (pe. Carbón orgánico) Mejor caracterización de consumos de combustible Desarrollo de inventarios de emisiones locales y regionales además del nacional que permitan identificar la contribución de los hornos ladrilleros a las emisiones de PM 2.5 y carbono negro. Desarrollo de estudios de exposición personal tanto de trabajadores ladrilleros como de la población en el entorno a los hornos (Diferentes grupos de edad). Caracterización de la calidad del aire en el entorno de los hornos ladrilleros para favorecer el estudio de impactos en salud a partir de estudios de modelación de la calidad del aire.

32 Proyecto: Reconversión tecnológica y fortalecimiento para el parque industrial ladrillero en la ciudad de Durango En febrero del 2015 el INECC firmó un convenio de colaboración con el gobierno del Estado de Durango, para llevar a cabo mediciones ambientales y de fuente en hornos ladrilleros. Las mediciones a realizar incluye: Medición de emisiones en un horno tradicional en la zona urbana de Durango. Monitoreo de las concentraciones ambientales en la zona urbana de Durango Evaluación de la exposición personal a contaminantes en los trabajadores del horno tradicional en la zona urbana de Durango. Medición de emisiones en un horno mejorado en el parque ladrillero de Durango. Monitoreo de las concentraciones ambientales en el parque ladrillero de Durango. Evaluación de la exposición personal a contaminantes en los trabajadores del horno mejorado en el parque ladrillero de Durango Los resultados de las mediciones permitirán a las autoridades apoyar las estrategias de reducción de hornos tradicionales en la zona urbana y periurbana de Durango.

33 OBJETIVOS Análisis de mercado del sector de ladrilleras artesanales en México. Objetivo: determinar una serie de criterios para el diseño de medidas de política pública orientadas a la promoción de la sustentabilidad en la industria ladrillera. Realizar un estudio de mercado del sector de la construcción, orientado específicamente a productos como el block, el ladrillo extruido y el artesanal. Oferta: tipificar y caracterizar a Demanda:i dentificar los productores innovaciones en materiales, regulaciones y factores clave. Proporcionar un portafolio de instrumentos de política pública para atender las necesidades de cada tipo de productor, particularmente las de los de ladrillo artesanal. Diseñar un proyecto piloto focalizado.

34 Gracias! Rodolfo Iniestra Gómez Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático (INECC)