Gases de efecto invernadero (CH4 CO2 N2O)
Las emisiones de GEI provenientes de la generación de energía eléctrica a partir de combustibles fósiles se resumen en este apartado, junto con otros parámetros como generación de energía eléctrica, factores de emisión y tipo de combustible. Para el presente informe sólo se consideraron las emisiones de CO2, CH4 y N2O, pues éstos son los principales gases de efecto invernadero emitidos por las centrales eléctricas que queman combustibles fósiles. De modo que cuando se hace referencia al total de emisiones de GEI debe entenderse que únicamente se incluyen esos tres gases.
Como se mencionó a propósito del cambio climático en el apartado 2.1, el CO2 es, con mucho, el principal GEI emitido por el sector de generación de energía eléctrica en América del Norte. En el cuadro 2.22 se resumen las emisiones de GEI de las centrales eléctricas en los tres países, donde se aprecia que las emisiones de CO2 representan más de 99% del total de tales emisiones de GEI en cada país. Expresadas en términos de toneladas de dióxido de carbono equivalente (t CO2-eq), las emisiones de N2O constituyen menos de 0.5% del total y las emisiones de CH4 un porcentaje aún menor.
En Canadá, 72 de las 189 centrales eléctricas notificaron emisiones de CO2 al GHGRP, aunque 14 de esas 72 no presentaron registros de emisiones de CH4 ni de N2O. Las emisiones totales de GEI en unidades de CO2-eq de las 72 centrales incluidas en el estudio ascendieron a 122 millones de toneladas. Si se considera que las 72 centrales generan un total estimado de 133,764 GWh, la tasa nacional promedio de emisión fue de 0.92 t CO2-eq/MWh (o 920 kg CO2-eq/MWh). Las emisiones de CO2 ascendieron a 121,299,282 toneladas (99.1% del total de GEI registrado por las centrales eléctricas canadienses para 2005), mientras que las emisiones de CH4 y N2O sumaron 2,465 y 3,501 toneladas, respectivamente. Así, en términos tanto de emisiones netas como de potencial de calentamiento global, el CO2 fue el principal gas de efecto invernadero emitido por estas plantas.
Las emisiones de CO2 dependen en buena medida del tipo de combustible usado. Los carbones subbituminosos, por ejemplo, tienen factores de emisión del orden de 0.1 kg/MJ, el combustóleo (fueloil residual núm. 6) de 0.07kg/MJ y el gas natural de 0.05 kg/MJ (es decir, aproximadamente la mitad del carbón). Si bien existen otros factores que también afectan la tasa de emisión de CO2 de las centrales por tipo de combustible, en términos generales puede afirmarse que el carbón genera más emisiones que el combustóleo y éste, a su vez, más emisiones que el gas natural.
Las diez centrales que emitieron más CO2 fueron carboeléctricas y representaron alrededor de 69% del total de emisiones de CO2 registradas por las centrales eléctricas canadienses en 2005. Por la forma en que se calculó la electricidad generada en el caso de Canadá, la cantidad de emisiones de CO2 fue bastante proporcional respecto a la electricidad generada. Sin embargo, es importante recordar que los datos sobre emisiones de GEI representan sólo a poco más de un tercio de las centrales eléctricas canadienses incluidas en este informe.
En México, las emisiones totales de GEI de las 102 centrales eléctricas consideradas ascendieron a 118 millones de toneladas de CO2-eq, distribuidas de la siguiente manera: 117,737,070 t de CO2 (o 99.5% del total), 2,569 t de CH4 y 1,745 t de N2O.
Sólo hay tres plantas de generación carboeléctrica en México, de modo que entre las diez centrales con mayores emisiones de CO2 la mayoría usan combustóleo. Las diez principales emisoras de CO2 representaron 57% del total de emisiones de CO2. La tasa nacional promedio de emisión de GEI se calculó en 0.6538 t CO2-eq/MWh (o 653.8 kg CO2-eq/MWh).
En Estados Unidos, las 2,728 centrales eléctricas incluidas en este informe emitieron GEI por un total de 2,431 millones de toneladas de CO2-eq; de ese total de instalaciones, 2,718 presentaron datos sobre emisiones de CH4 y N2O. La tasa promedio de emisión de GEI de las centrales estadounidenses se estimó en 0.82 t CO2-eq/MWh (u 820 kg CO2-eq/MWh). Las emisiones de CO2 de centrales eléctricas estadounidenses ascendieron a 2,419,514,935 toneladas (o 99.5% de las emisiones totales de GEI), mientras que las emisiones de CH4 y N2O fueron de 33,590 y 35,428 toneladas, respectivamente.
La gran disparidad en la producción total de electricidad entre los tres países resulta evidente al comparar las cantidades de CO2 emitido. Las 16 centrales con mayores emisiones de CO2 en Estados Unidos produjeron más de 280 millones de toneladas de CO2, cifra superior a las emisiones combinadas de CO2 de las centrales eléctricas canadienses y mexicanas.
Respecto a la tasa de emisión de CO2 por tipo de combustible, el valor para el carbón es de 0.94 t/MWh (o 940 kg/MWh); para el combustóleo, 0.74 t/MWh (740 kg/MWh) y para el gas natural, 0.42 t/MWh (420 kg/MWh). En términos del número de centrales eléctricas que emiten CO2, el gas natural fue el combustible predominante en 50% de los casos (en tanto que 27 y 22 por ciento de las centrales estadounidenses con emisiones de CO2 quemaban combustóleo y carbón, respectivamente).
Sin embargo, en lo relativo a la generación de energía eléctrica, el carbón se usó para producir 71% del total de electricidad a partir de combustibles fósiles, seguido por el gas natural con 25% y el combustóleo con 3.6%. Así pues, los resultados indican que en Estados Unidos el combustóleo es una fuente menor de CO2, en comparación con el carbón, el gas natural y otros combustibles.
Las diez centrales estadounidenses con mayores emisiones de CO2 dieron cuenta de 8% de todas las emisiones de CO2 registradas por las centrales eléctricas estadounidenses en 2005.
En la gráfica 2.11 se ilustra la contribución a las emisiones totales de CO2 de todas las centrales de cada país para las que se dispuso de datos, en orden descendente: desde las que más emitieron hasta las que menos. Se aprecia que 20% del número total de centrales en Estados Unidos dio cuenta de aproximadamente 90% de las emisiones de CO2, en tanto que en los casos de Canadá y México la proporción correspondiente estuvo dada por 35% de la centrales eléctricas de cada país (aunque debe recordarse que sólo hubo datos disponibles sobre las emisiones de CO2 para poco más de un tercio de las centrales eléctricas canadienses incluidas en este informe). Como ya se mencionó, las emisiones de CO2 son en gran medida proporcionales a la electricidad generada: las centrales eléctricas con la mayor generación son también las que presentan las mayores emisiones de CO2.
Para Canadá, algunas tasas de emisión se calcularon con base en la generación estimada de energía eléctrica, por lo que deben tomarse con algunas reservas. En el caso de Estados Unidos, más de 92% de las centrales eléctricas consideradas tuvieron una tasa de emisión de CO2 en el intervalo de 200 a 1,500 kg/MWh, mismo intervalo en el que se ubicaron alrededor de 80% de las centrales de México, independientemente de la tecnología o el tipo de combustible utilizado. Se precisa un análisis más detallado de las centrales con tasas de emisión superiores a este umbral, resultados que pueden explicarse, entre otras razones, por un posible sesgo en los datos, porque haya habido episodios de operación inusual o simplemente debido a que las centrales eran en extremo ineficientes.
La distribución geográfica de las fuentes de CO2 para 2005 se muestra en la gráfica 2.12. El tamaño de los puntos representa la escala de las emisiones, y el color, el tipo de combustible usado. En Canadá, las dos principales centrales emisoras de CO2 —ambas carboeléctricas— se ubicaron en las provincias de Alberta y Ontario.
En México, en cambio, hay una distribución más uniforme a través del país, con un sitio aislado de emisiones muy elevadas en el estado de Guerrero, en la costa del Pacífico.
En consonancia con la distribución geográfica de las fuentes de otros contaminantes mencionados en el presente informe, en Estados Unidos un gran número de centrales eléctricas emitió CO2 en la mitad este del país, con importantes concentraciones también en California y Texas (259 y 191 centrales, respectivamente). También hay algunas carboeléctricas con grandes emisiones en los estados de la región central del país.
