Estimación de las emisiones en atraque que pueden ser evitadas mediante el suministro de electricidad a buques en atraque – OPS método ‘top-down’

Metodología para estimar las emisiones

Los buques, durante el tiempo que permanecen atracados en puerto, obtienen la energía que necesitan para su consumo propio:

• movimiento de rampas dentro de las bodegas
• refrigeración de los contenedores con mercancías perecederas
• climatización del pasaje
• iluminación interior
• otros

, mediante generadores movidos por motores de combustión auxiliares que se alimentan de combustibles fósiles.

Esta metodología se aplica a la estimación de las emisiones de gases de efecto invernadero GHE, es decir, fundamentalmente a las emisiones de CO2. Además también se estiman las emisiones de otros gases y partículas que reducen la calidad del aire en las ciudades donde se situa el puerto y perjudican la salud de sus habitantes con residencia próxima al lugar de los atraques.

El objetivo del suministro de energía eléctrica directamente de la red general eléctrica es eliminar totalmente tal contaminación de la ciudad.

Adicionalmente, el suministro mediante una instalación OPS contribuye a la descarbonización del transporte pues la alimentación de la red permite que dicha energía pueda provenir de una fuente renovable, pues tanto España como la UE y resto de la Comunidad Internacional, ha asumido unos compromisos para reducir el calentamiento global que necesariamente pasan por aumentar sensiblemente la participación de la generación renovable en el consumo de energía final.

La metodología aplicada para la estimación de emisiones de CO2 es la contenida en el documento IMO Inventories of emissions of GHGs and other relevant substances (Third IMO Greenhouse Gas Study 2014). Los resultados se presentan en forma de mapas de emisión de contaminantes

a) TIPO Y PROCEDENCIA DE LOS DATOS UTILIZADOS

Los datos requeridos para elaborar mapas de emisión de contaminantes y CO2 de los buques durante el tiempo de atraque en los puertos son los siguientes:

• Datos de estadía de los buques: horas que permaneció el barco amarrado en puerto en el año 2016.

• Porte de los buques (en diferentes unidades de medida según flota): Gross Tonnage (GT), DWT, eslora o TEU.

• Tipo de buque: a partir de este dato, junto con el tamaño del buque, se estiman la potencia de los motores auxiliares utilizando las tablas del 3º Estudio IMO sobre GHG de 2014.

Estos datos han sido proporcionados por los dos socios del Preyecto OPPE y MARINE TRAFFIC.

b) ECUACIÓN UTILIZADA PARA EL CÁLCULO DE EMISIONES
Una vez conocida la potencia de los motores auxiliares y las horas de estadía se calculan las emisiones para los diferentes gases contaminantes utilizando la fórmula:

Ei = AE * t * FEi

E          emisiones del contaminante i (toneladas de contaminante)
AE       potencia de los motores auxiliares (kW)
t           tiempo (horas)
FE       factor de emisión de cada contaminante (t/kWh)

La potencia de los motores auxiliares se puede conocer o estimar a partir del sistema bin. Bin es una medida del porte, tamaño o capacidad de carga del barco medida en GT, DWT, TEU, cm3 o eslora. Según la flota o el tipo de barco considerado, se utiliza un bin específico; ello tal y como se establece en el Anejo I del Inventario IMO de Emisiones GHG y otras Sustancias Relevantes (3º Estudio IMO sobre GHG, 2014).

Efectivamente, en la tabla 8 de ese mismo anejo se especifica la potencia de los motores auxiliares según el tipo de barco, el bin y el tipo de actividad que realice el barco: en atraque, fondeado, maniobrando o en el mar.

 Factores de emisión utilizados

Los factores de emisión listados más abajo se han deducido a partir de las dos fuentes siguientes:

• EMEP/EEA air pollutant emission inventory guidebook 2016 IMO (EEA).

• Energy Demand and Exhaust Gas Emissions of Marine Engines. Technical University of Denmark (TUD).

, y asumiendo las tres hipótesis siguientes:

• Los motores auxiliares funcionan con combustible tipo MDO/MGO (no con HFO)

• Los motores auxiliares cumplen las especificaciones de Tier II en cuanto al NOx

• Los motores auxiliares son de tipo “medium-speed diesel”

Contaminante	Factor de Emisión (kg/kg)	Factor de Emisión (kg/kWh)
CO2	3,15 kg/kg valor medio de los propuestos por EEA y TUD	707 gr/kWh algo por encima de los 609 gr/kWh propuesto por TUD específicamente para auxiliares
SOx	2,1 gr/kg TUD: gr SOx/kg de fuel = 21 x % en masa de S en fuel	0,42 gr/kWh Valor medio entre UCA 4,3 gr/kWh y TUD 3,99 gr/kWh
NOx	86,5 kg/ton (EEA)	9,6 gr/kWh propuesto por TUD específicamente para motores auxiliares por debajo de los 13 ó 10 gr/kWh propuestos por EEA específicamente para motores auxiliares para Tier II
PM10	1,6 kg/ton (EEA)	0,32 gr/kWh
PM2,5	1,5 kg/ton (EEA)	0,3 gr/kWh

Resultados

Emisiones totales	CO2 (T)	NOX (T)	SOX (T)	PM10 (T)	PM2,5 (T)
Puertos españoles en 2016	835.665,9	11.347,1	496,4	378,2	354,6